Автор: Погребицкий Е.О.   Парадеев С.В.   Поротов Г.С.  

Теги: прикладная геология и геофизика   геологические методы поисков и разведки   интерпретация результатов   геология   гидрогеология   полезные ископаемые   издательство недра   разведка полезных ископаемых  

Год: 1977

Похожие

Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых

Поиски и разведка пресных подземных вод

Ядерная геофизика и радиометрическая разведка

Курс гравиразведки.

Текст
                    поиски
И РАЗВЕДКА
МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ПОЛЕЗНЫХ
ИСКОПАЕМЫХ
Издание второе, переработанное и дополненное
«Допущено Министерством высшего и среднего
специального образования СССР в качестве учебного
пособия для студентов геологических специальностей
вузов»
МОСКВА «НЕДРА» 1977

УДК 550.8(075.8)
Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых.
Изд. 2-е, М., «Недра», 1977, 405 с. Авт.: Е. О. Погребицкий,
С. В. Парадеев, Г. С. Поротов н др.
Второе издание книги при сохранении общего объема по
структуре н содержанию принципиально отличается от пер-
вого. Из книги полностью исключена специальная часть, в ко-
торой рассматривались вопросы поисков и разведки некоторых
видов полезных ископаемых. В настоящее время приведение та-
ких выборочных данных неоправданно, так как после выхода
первого издания в советской печати появилось много обстоя-
тельных монографий практически по всем видам минерального
сырья.
В книге содержатся новые разделы: «Основы теории по-
исков, разведки и оценки месторождений» и «Рудничная (шахт-
ная) геология».
С учетом современных достижений переработаны и допол-
нены главы, посвященные поискам и разведке месторождений
полезных ископаемых.
Книга рассчитана на студентов-геологов и представляет
интерес для работников геологоразведочных и горных пред-
приятий.
Табл. 57, ил. 107, список лит. — 75 назв.
п 20804—486 7_?R
043(01)—77
© Издательство «Недра», 1977

ПРЕДИСЛОВИЕ
Книга является коренным образом переработанным и дополненным
вторым изданием учебного пособия, первое издание которого вышло
в свет в 1968 г.
В настоящем издании рассмотрены главным образом общие вопро-
сы в соответствии с программой курса «Поиски и разведка месторож-
дений полезных ископаемых» для специальности 0101 — «Геологическая .
съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых».
С 1957 г. в Ленинградском горном институте стали готовить гео-
логов-разведчиков — специалистов широкого профиля. Мы считаем, что
геологу-разведчику в его практической работе редко приходится зани-
маться только одним видом полезного ископаемого. Кроме того, подго-
товка геолога-разведчика — исследователя, а геолог-разведчик должен
быть всегда исследователем, требует, чтобы он одинаково хорошо был
знаком со всеми фундаментальными геологическими науками и хорошо
разбирался в общих вопросах геологии поисков и разведки твердых по-
лезных ископаемых как эндогенного, так и экзогенного происхождения.
В последние годы методы поисков и разведки главных полезных
ископаемых достаточно полно изложены в серии официальных инструк-
ций и указаний, издаваемых Министерством геологии СССР и состав-
ленных такими высококвалифицированными институтами, как ВИМС,
ВИЭМС, ВИТР и ВСЕГЕИ. Поэтому в настоящем издании авторы от-
казались от изложения особенностей поисков и разведки отдельных ви-
дов полезных ископаемых. Вместо этого с целью развития у студентов
геологов-разведчиков исследовательского направления авторы обратили
особое внимание на теорию поисков и особенно разведки. Насколько
нам известно, основы теории поисков и разведки впервые даются в учеб-
ной литературе. Ввиду особого значения в работе геолога-разведчика
вопросов геолого-экономической оценки месторождений как метода со-
вершенствования управления и организации геологоразведочных работ
и повышения их эффективности во втором издании значительно расши-
рен этот раздел.
Общее руководство при составлении и редактировании рукописи
осуществляли Е. О. Погребицкий и В. И. Терновой. Авторами учтены
ценные замечания профессора ЛГИ Б. Б. Евангулова, профессора ЛГУ
В. Н. Волкова и профессора СГИ М. Н. Альбова.
В работе над книгой существенную помощь авторам оказали
О. В. Лепин, Е. В. Веселов, Н. А. Агеева, В. А. Степанов, Н. Л. Шама-
нина, Н. И. Поташева. В оформлении работы участвовали Н. С. Баш-
кина и Н. А. Громова. Всем указанным товарищам авторы выражают
искреннюю благодарность.

ВВЕДЕНИЕ
Большинство экономистов в СССР в настоящее время относит гео-
логоразведочные работы к сфере материального производства, хотя
в результате их проведения непосредственно материальных ценностей
не создается. Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений
полезных ископаемых — один из этапов подготовки горнодобывающего
производства, подобно проектированию и строительству горного пред-
приятия. Труд геологов реализуется в ценности минерального сырья,
добываемого из открытых и разведанных ими месторождений полезных
ископаемых. Следует помнить, что научный анализ геологических фак-
тов и наблюдений, их систематика и обобщение, построение геологиче-
ских прогнозов являются обязательными и важнейшими элементами
геологоразведочного производства. Производственно-технические и на-
учные задачи в геологоразведочном производстве органически сливают-
ся. Научно-производственное объединение — организационная форма,
отвечающая самой сущности геологоразведочных работ.
Для лучшего понимания предмета поисков и разведки как научной
дисциплины и ее места среди других геологических наук рассмотрим
требования, которые предъявляет к поискам и разведке народное хо-
зяйство.
Задача поисков состоит в нахождении промышленного месторож-
дения полезного ископаемого. Для успешного планомерного научно обо-
снованного решения этой задачи необходимо:
а)	знать закономерности (факторы), контролирующие размещение
месторождений в земной коре (поисковые предпосылки);
б)	изучить поисковые признаки месторождений в различных усло-
виях;
в)	разработать комплекс эффективных поисковых методов и уточ-
нить условия применения их в соответствии с поисковыми признаками
и природными условиями района поисков;
г)	дать обоснованную оценку промышленных перспектив месторож-
дения по данным поисковых работ и своевременно забраковать непро-
мышленные минеральные проявления.
Для выбора рациональных способов вскрытия и систем разработки
месторождения, успешного строительства и эксплуатации горнорудного
предприятия, а также для наиболее полного и экономически эффектив-
ного использования минерального сырья в народном хозяйстве необхо-
димо иметь о месторождении и полезном ископаемом ряд конкретных
сведений геологического, горнотехнического, технологического и эконо-
мического характера. К ним относятся следующие:
1)	форма и размеры залежей полезного ископаемого по простира-
нию, падению и мощности;
2)	элементы и глубина залегания тел полезного ископаемого и взаи-
моотношения между ними в пространстве;
3)	внутреннее строение залежей полезного ископаемого;
4)	вещественный состав и качество полезного ископаемого, вклю-
чая его технологические и технические свойства;
5)	состав пород, вмещающих залежи полезного ископаемого, и их
горнотехнические особенности (плотность, пористость, устойчивость
и др.);
6)	гидрогеологические условия месторождения (уровни водоносных
горизонтов, степень обводненности участка и т. п.);
4

7)	горнотехнические условия вскрытия и отработки месторождения
(крепость полезного ископаемого и вмещающих пород, объемная масса,
коэффициент разрыхления, газовый и термический режим месторожде-
ния).
Получение этих данных возможно в результате соответствующих
прямых наблюдений, замеров, анализов и испытаний образцов пород
и проб полезного ископаемого. Однако дело осложняется тем, что за
очень редкими исключениями в природе отсутствуют месторождения,
целиком доступные для наблюдений, и нет однородных месторождений,
т. е. таких, где наблюдения, замеры и испытания в одной точке или се-
чении можно распространить на все месторождение в целом. Для про-
мышленности же необходимы перечисленные выше данные не по от-
дельным точкам, а повсему месторождению в целом. Кроме того, необ-
ходимо знать не только средние значения показателей, но и характер
их изменчивости по месторождению.
Одна из основных научных задач разведки — интерполяция и экс-
траполяция геологических показателей, полученных по отдельным точ-
кам наблюдения, на все месторождение или на определенную его часть.
Это является задачей прогноза (предвидения) изменения геологических
показателей. Для более точного соответствия построений и предполо-
жений разведчика реальной изменчивости геологических показателен
такой прогноз должен быть построен на научной основе.
Поэтому первая задача разведки как научной дисциплины заклю-
чается во всестороннем изучении месторождений полезных ископаемых
в целях выявления закономерностей изменчивости их строения, состава
и свойств полезного ископаемого и вмещающих пород.
Научное обоснование разведочных прогнозов и их достоверность
зависят от числа точек наблюдений и их пространственного размеще-
ния. При недостаточном числе естественных точек наблюдений (обна-
жений) и необходимости проходки буровых и горных выработок пер-
востепенное значение приобретает выбор места заложения и последова-
тельность их проходки. Очевидно, что достоверность получаемых дан-
ных и эффективность разведочных работ будут тем выше, чем в боль-
шей степени число и пространственное размещение выработок будут
соответствовать природе изменчивости месторождения. Для обоснован-
ной интерполяции и экстраполяции результатов наблюдений по разве-
дочным точкам решающее значение имеют данные геологических
съемок, геофизических и геохимических методов разведки. Все эти ра-
боты должны проводиться в комплексе с разведочными выработками,
составляя единую разведочную систему.
Таким образом определяется вторая научная задача разведки —
разработка разведочных систем, наиболее соответствующих природным
особенностям месторождений полезных ископаемых, отвечающих усло-
виям наиболее эффективного (быстрого и дешевого) ведения разве-
дочных работ и получения наиболее достоверных данных.
На практике и первая разведочная задача (прогноз изменчивости
геолого-промышленных параметров месторождений по данным геоло-
горазведочных наблюдений), и вторая задача (разработка систем гео-
логоразведочных работ в соответствии с изменчивостью геологических
показателей) решаются одновременно.
Следует учитывать еще одну особенность разведки: вначале знания
о месторождении недостаточны, прогнозы неопределенны; в ходе раз-
ведки уточняются, иногда перестраиваются прогнозы, а затем изме-
няется система дальнейшей разведки. В связи с этим можно считать,
что указанные основные задачи научной дисциплины о разведке место-
рождений полезных ископаемых тесно взаимосвязаны.
Сущность рассматриваемой дисциплины можно определить сле-
дующим образом.

Предмет — промышленные месторождения полезных ископае-
мых.
Задачи: а) прогноз размещения месторождений в земной коре;
б) выявление конкретных промышленных месторождений; в) прогноз
изменчивости геолого-промышленных показателей месторождений;
г) разработка рациональных систем разведки в соответствии с измен-
чивостью геологических показателей.
Цель — эффективное удовлетворение практических требований
промышленности и всего народного хозяйства по созданию надежно
изученной минеральной сырьевой базы.
Основным методом исследования является обычный в
геологических науках метод логического анализа явлений в их истори-
ческой последовательности и воссоздание, таким образом, условий и
истории процессов, определивших эти явления. Вспомогательными слу-
жат другие методы моделирования месторождений: графические, мате-
матические, экспериментальные. В таком понимании поиски и раз-
ведка — раздел (заключительная часть) учения о геологии месторож-
дений полезных ископаемых.
Накопление навыков в поисках и в какой-то мере в разведке по-
лезных ископаемых началось в глубокой древности, с тех пор как чело-
век стал сознательно использовать некоторые минералы и породы, а за-
тем научился их обрабатывать и выплавлять металлы и сплавы. С этой
точки зрения поиски и разведка — наиболее древняя отрасль геологии.
В дальнейшем умение находить и определять пригодность полезного
ископаемого для добычи и использования развивалось вплоть до наших
дней в тесной связи с развитием горного и горнозаводского дела.
Однако в качестве самостоятельной научной дисциплины поиски и
разведка сформировались в нашей стране в 30-х годах. Возникновение
и развитие ее именно в СССР обусловлено коренными особенностями
социалистического хозяйства:
1)	национализацией средств производства, в том числе минераль-
ных богатств в недрах страны;
2)	плановым, базирующимся на научных основах характером раз-
вития народного хозяйства;
3)	высокими темпами развития горной промышленности и постоян-
ным, все возрастающим спросом на минеральное сырье различных от-
раслей народного хозяйства.
Важное значение в развитии теоретических основ новой дисцип-
лины имело организационное объединение геологических исследований
и геологической съемки с поисками и разведкой в единой геологической
службе страны.
С этой целью в 1920 г. в Геологическом комитете ВСНХ СССР
были организованы отраслевые секции, на основе которых в 1929 г. со-
зданы отраслевые научно-исследовательские геологоразведочные инсти-
туты (угля, нефти, черных и цветных металлов, неметаллических полез-
ных ископаемых).
Становление рассматриваемой дисциплины нашло отражение в
ряде опубликованных капитальных учебных руководств; И. С. Василье-
ва (1929 г.), С. В. Кумпана, И. С. Васильева, Е. О. Погребицкого
(1934, 1937 гг.), Н. В. Барышева (1934, 1937 гг.), В. М. Крейтера
(1940 г.) и др.
В 1924 г. в Петроградском горном институте был прочитан первый
в СССР (насколько нам известно, и первый в мире) курс разведочного
дела горным инженером К. П. Марковым. С 1927 г. этот курс система-
тически здесь начал читать инженер-геолог И. С. Васильев. В 1930 г.
в Ленинградском горном институте известным специалистом в области
прикладной геологии В. В. Котульским была организована кафедра
«Разведочное дело», которую затем возглавил С. В. Кумпан. Вскоре
6

такая кафедра была организована В. М. Крейтером в Московском гео-
логоразведочном институте. В настоящее время в горных, горно-метал-
лургических, политехнических и геологических институтах и универси-
тетах страны имеется 11 кафедр поисков и разведки полезных ископае-
мых. Это не только школы высшего специального образования геоло-
гов-разведчиков, но и важные центры научно-исследовательской рабо-
ты в различных областях науки о поисках и разведке.
Кроме того, проблемами поисков и разведки занимаются специ-
альные отделы и секторы в шести научно-исследовательских институтах
системы Министерства геологии СССР. Большая исследовательская ра-
бота по обобщению материалов поисков и разведки месторождений
различных полезных ископаемых ведется также во всех территориаль-
ных геологических управлениях и объединениях.
Практические и теоретические вопросы поисков и разведки широко
обсуждаются в печати. Только в последние 10 лет издан ряд моногра-
фий, учебных пособий и учебников (В. И. Смирнов, В. М. Крейтер,
А. А. Якжин, М. Н. Альбов, А. М. Быбочкин, А. П. Прокофьев,
М. А. Каждая, В. И. Бирюков, С. Н. Куличихин, П. Н. Трофимов,
Е. О. Погребицкий, В. И. Терновой и др.). Вопросам поискового и раз-
ведочного дела посвящен журнал «Разведка и охрана недр». Статьи по
соответствующей тематике публикуются в «Известиях Высшей школы»,
«Записках Ленинградского горного института», в журналах «Уголь»,
«Горный журнал», «Советская геология» и др.
В других социалистических странах поиски и разведка полезных ис-
копаемых также ведутся весьма интенсивно. Во многих случаях эти
работы были организованы при технической и научной помощи со сто-
роны СССР. Многие геологи-разведчики этих стран окончили геолого-
разведочные факультеты и обучались в аспирантуре на разведочных
кафедрах высших учебных заведений СССР. В настоящее время в вузах
большего числа социалистических стран организованы кафедры поис-
ков и разведки месторождений полезных ископаемых и соответствую-
щие научно-исследовательские центры в системах Академий наук и го-
сударственной геологической службы. Некоторые проблемы, связанные
с поисками и разведкой месторождений полезных ископаемых, решают-
ся в рамках организации СЭВ.
В капиталистических странах выполняются большие объемы поис-
ковых и разведочных работ. Техническая их вооруженность высока.
Разведочные конторы монополий США, Англии, Западной Германии,
Бельгии, Швеции работают не только на территории своих стран, но и
в Африке, Латинской Америке и во многих странах Азии. Однако спе-
циальных разведочных кафедр в высших учебных заведениях в капи-
талистических странах, как нам известно, нет, за исключением Мичи-
ганского политехнического института, где соответствующее обучение
было организовано в 20-х годах настоящего столетия известным ученым
В. Линдгреном. Способы и приемы поисков и разведки публикуются
главным образом в виде дополнительных глав к курсам структурной
геологии. Широко распространены справочники по технике и методике
поисков, опробования и разведки. Данные о результатах разведочных
работ и применяющихся при этом методах иногда публикуются при опи-
сании месторождений полезных ископаемых. С этой точки зрения наи-
больший интерес представляют журналы «Economic Geology», «Mining
Journal», «Transactions of the American Institute», «Mining and Metal-
lurgical Engineers», «Stahl und Eisen».
Решениями XXV съезда КПСС предусмотрено повысить эффектив-
ность общественного производства, улучшить использование капиталь-
ных вложений, ускорить освоение новых мощностей и на основе внедре-
ния достижений науки и техники поднять рентабельность предприятий.
>	7

В 1975 г. Верховный Совет СССР принял «Основы законодательства
Союза ССР и союзных республик о недрах», направленные на дальней-
шее совершенствование использования минеральных ресурсов и охрану
недр страны.
В свете этих решений основные задачи, которые стоят перед геоло-
гами-разведчиками на близкую перспективу, можно сформулировать
следующим образом.
1.	Обеспечить непрерывное наращивание надежно разведанных за-
пасов всех видов минерального сырья.
2.	Улучшить географию минеральных ресурсов страны путем рас-
ширения поисков,и разведки новых месторождений.
3.	Сосредоточить разведку в первую очередь на богатых месторож-
дениях с благоприятными горнотехническими и транспортно-экономи-
ческими условиями, высоким качеством сырья, легкой обогатимостью
руд и хорошим извлечением металла.
4.	Обеспечить комплексное освоение месторождений с учетом ис-
пользования в промышленности не только главных, но и попутных по-
лезных компонентов, отходов обогатительных фабрик, вскрышных по-
род и т. п.
5.	Выявить новые виды полезных ископаемых, использование кото-
рых эффективно в народном хозяйстве.
6.	Повысить эффективность, качество поисков и разведки на всех
стадиях геологоразведочных работ.
В последние 5—10 лет все более широко развивается добыча раз-
личных видов минерального сырья на дне морей и океанов. Добыча ве-
дется как на континентальном шельфе, так и на больших глубинах в
открытом океане.
Перспективные запасы некоторых полезных ископаемых (нефти,
газа, марганца, меди, железа, никеля, кобальта, титана, алмазов и др.)
на дне морей и океанов некоторыми геологами оцениваются значитель-
но выше, чем в пределах суши. Кроме того, запасы полезных ископае-
мых на поверхности дна морей и океанов непрерывно пополняются в
процессе современного осадкообразования. Некоторые полезные эле-
менты и их соединения уже выделяются в промышленных количествах
из морской воды, и этот источник минеральных веществ является прак-
тически неисчерпаемым. Задачи поисков и разведки полезных ископае-
мых в области морей и океанов те же, что и на суше: среди общего
фона распределения полезного ископаемого следует выделять площади
достаточной концентрации в условиях, экономически благоприятных
для добычи. Однако способы решения этих задач весьма специфичны.
Кроме химических элементов и их соединений, заключенных в есте-
ственных минеральных скоплениях в земной коре, на ее поверхности и
в гидросфере, в настоящее время представляют интерес в качестве
полезного ископаемого скопления в недрах земли и тепловой энергии.
Для их использования необходимо вести поиски и разведку, которые
также имеют свои особенности.
В настоящем учебном руководстве мы рассматриваем поиски и
разведку твердых полезных ископаемых в пределах суши.
Успешное решение задач поисков и разведки можно обеспечить
лишь на основе развития теоретических исследований по всем разде-
лам геологических наук. Отметим главные направления в разработке
проблем учения о поисках и разведке месторождений полезных иско-
паемых, которые могут способствовать успешному решению поставлен-
ных практических задач.
1.	Разработка и совершенствование учения о геологических предпо-
сылках (закономерностях) как основы для геологических прогнозов,
разведки и геолого-экономической оценки месторождений.
8

2.	Совершенствование методов крупномасштабных геологических
прогнозов как основы для проектирования эффективной разведки ме-
сторождений и их оценки.
3.	Разработка новых более точных и эффективных методов теоре-
тических исследований в разведочном деле, в частности эксперименталь-
ного и математического методов для прогнозирования геолого-промыш-
ленных параметров месторождений полезных ископаемых.
4.	Разработка методов геолого-экономической оценки месторожде-
ний на всех стадиях поисков и разведки.
5.	Разработка эффективных методов (и их комплексов) для поис-
ков и разведки закрытых (слепых) залежей и месторождений.
6.	Разработка принципиально новых методов геологической доку-
ментации геологоразведочных выработок в целях машинизации и авто-
матизации производства документации и ее обработки.
7.	Совершенствование и разработка новых методов опробования по-
лезного ископаемого в целях наиболее эффективного, полного и комп-
лексного использования сырья.
8.	Совершенствование и разработка новых видов поисковой и раз-
ведочной техники.
9.	Совершенствование организации поисков и разведки.
В каждом из этих направлений имеется большое число тем и комп-
лексных проблем, которые требуют исследования.
При рассмотрении вопроса о стадиях геологоразведочных работ
следует иметь в виду по меньшей мере три обстоятельства: 1) статисти-
ка показывает, что примерно только одно из 200 установленных корен-
ных проявлений полезного ископаемого имеет промышленное значение;
2) в начале разведки мы очень мало знаем о месторождении и только
в процессе детализации разведки получаем о нем более полные и на-
дежные данные; 3) чем более детально ведутся разведочные работы,
тем они дороже и тем больше требуют затрат труда, технических средств
и времени.
Таким образом, огромный «отсев», выбраковка месторождений в
процессе разведки неизбежны, следовательно, неизбежны и «бросовые»
затраты средств на их изучение. Эти затраты следует сводить к мини-
муму, поэтому важно отделять непромышленные месторождения от
промышленных на первых стадиях разведочных работ. Но для того
чтобы забраковать месторождение, нужны веские основания, а чем
сложнее месторождение, тем труднее определить границу между про-
мышленным и непромышленным месторождением.
Кроме того, среди промышленных месторождений следует выде-
лять наиболее благоприятные, надежные, которые подлежат детальной
разведке в первую очередь; остальные месторождения могут пока на-
ходиться в резерве.
Поэтому неизбежна стадийность геологоразведочных работ. Каж-
дая стадия должна отвечать определенной степени изученности место-
рождения, позволяющей установить его народнохозяйственное значе-
ние, и определяется конкретной общей народнохозяйственной задачей
в освоении месторождения. Из этой общей задачи вытекают частные
задачи данной стадии геологоразведочных работ. Работы каждой по-
следующей стадии опираются на результаты предыдущей.
Выделение стадии геологоразведочных работ не означает, что по-
сле окончания каждой из них работы обязательно приостанавливаются.
Процесс разведки может быть и непрерывным, но после окончания
каждой стадии следует подвести итоги, оценить результаты работ, оп-
ределить промышленную ценность месторождения, чтобы обосновать
переход к следующей стадии работ.
Геологоразведочные работы были четко разделены на стадии уже
давно, с первых шагов развития науки о поисках и разведке месторож-
9

дений полезных ископаемых в СССР. Деление это приводится во всех
изданных руководствах и учебниках. Однако на практике стадийность
геологоразведочных работ одно время считалась тормозом в разведке
месторождений. Существовало мнение, что вновь открытое месторож-
дение необходимо во избежание потери времени немедленно детально
разведывать. Это привело к излишним затратам средств на детальную
разведку непромышленных или экономически мало эффективных место-
рождений и увеличению сроков передачи месторождений в эксплуата-
цию.
В настоящее время в работе геологоразведочных организаций пра-
вильно понята необходимость стадийного подхода к разведке место-
рождений.
В методических указаниях о проведении геологоразведочных работ
по стадиям для твердых полезных ископаемых (Министерство геологии
СССР) дана следующая их стадийность:
Стадия I. Региональные геологические и геофизические работы. Подстадии:
1-1	—региональные геофизические работы масштаба 1 -.200 000;
1-2	— региональная геологическая съемка масштаба 1:200 000;
1-3	— региональная геологическая съемка масштаба 1 : 50 000;
1-4	— глубинное геологическое картирование.
Стадия II. Поиски месторождений полезных ископаемых. Подстадии:
П-1	— общие поиски;
II-	2 — детальные поиски;
II-	3 — поисково-оценочные работы.
Стадия III. Предварительная разведка.
Стадия IV. Детальная разведка.
Стадия V. Разведка эксплуатируемого месторождения в пределах горного отвода.
Стадия VI. Эксплуатационная разведка.
Региональные геофизические и геологосъемочные работы дают гео-
логическое обоснование для целенаправленных научно обоснованных
поисков месторождений полезных ископаемых. В процессе региональ-
ных съемок ведутся также и попутные поиски, но при работах масшта-
ба 1:200000 и даже 1:50000 много месторождений может быть не
обнаружено. Так как большая часть площадей является «пустой», то
ставить систематические поиски сплошь на всей территории нецелесо-
образно, а обоснованное выделение перспективных и «пустых» площа-
дей возможно лишь на основе региональных геофизических и геологи-
ческих съемок. В этом и заключается их главная задача.
В зависимости от степени изученности особенностей геологического
строения региона или его частей и перспективности в отношении полез-
ных ископаемых некоторые подстадии регионального геологического
изучения могут быть объединены или исключены из общего цикла.
В частности, перед каждой стадией необходимо весьма тщательно оце-
нить методы, технические возможности и предполагаемые результаты
глубинного геологического картирования в данных конкретных усло-
виях.
Общие поиски имеют целью выявление площадей и участков, пер-
спективных на нахождение полезных ископаемых. Во многих случаях
при этом будут выявлены и конкретные их проявления. Задача деталь-
ных поисков — выявление всех конкретных проявлений полезных иско-
паемых. Задача поисково-оценочных работ состоит в определении воз-
можных промышленных перспектив конкретных точек рудопроявлений и
«отсеве» всех безусловно бесперспективных. Общей задачей поисковых
работ предусматривается создание фонда перспективных проявлений
полезных ископаемых в районе для последующей их разведки и освое-
ния.
В зависимости от вида полезного ископаемого, факторов, контроли-
рующих размещение (геологических предпосылок) месторождений, осо-
бенностей геологического строения района (особенно характера и сте-
10

пени обнаженности, геоморфологии и т. п.) подстадии поисков можно
объединять и исключать. В любых условиях обязательны поисково-оце-
ночные работы как итог всех поисковых работ.
Главная задача предварительной разведки — геолого-экономическая
оценка месторождения в целях определения его промышленного зна-
чения, очередности детальной разведки и промышленного освоения.
На стадии детальной разведки месторождение должно быть изу-
чено с полнотой и достоверностью, необходимой для составления про-
екта, строительства и эксплуатации горного предприятия, обогатитель-
ных и передельных цехов. Детально разведанные месторождения или
части нх передаются для освоения промышленностью.
С начала строительства рудника, даже в процессе его проектиро-
вания, тем более в процессе эксплуатации разведка месторождения не
прекращается. После детальной разведки почти всегда приходится про-
ходить дополнительные буровые скважины на местах заложения капи-
тальных выработок (шахтных стволов, рудничного двора, капитальных
бремсбергов, квершлагов, разрезных траншей и др.) для уточнения гео-
логических н инженерно-геологических условий их проходки. Часто не-
обходима также детализация тектонического строения, изменчивости
мощности и строения залежи полезного ископаемого, характера вме-
щающих пород в определенных блоках и участках шахтного (карьер-
ного) поля в целях обоснования проектных решений в отношении си-
стем, техники и технологии вскрытия и отработки объекта.
Иногда для обоснования выбора проектной мощности предприятия,
рационального размещения технических, коммунальных и других соору-
жений и зданий, разного рода коммуникаций требуется уточнение как
в контуре детально разведанного рудничного поля, так и за его преде-
лами перспектив прироста подсчитанных запасов н их геометризации на
флангах, глубоких горизонтах за счет резервных и второстепенных пла-
стов и залежей. Аналогичные задачи могут возникнуть в связи с изме-
нением требований промышленности к минеральному сырью, для обо-
снования проектов реконструкции действующих предприятий нли пре-
кращения их деятельности.
Все это задачи пятой стадии геологоразведочных работ. Следует
иметь в виду, что рассматриваемые работы могут производиться и за
пределами горного отвода. Главной их особенностью является то, что
они производятся после окончания детальной разведки по инициативе
и заданиям соответствующей отрасли горнодобывающей промышленно-
сти и самого предприятия и продолжаются от начала освоения место-
рождения до его полной отработки.
Иногда работы этой стадии проводятся даже на старых отработан-
ных и погашенных объектах в связи с проектами более полного исполь-
зования минерального сырья, например с целью переработки отва-
лов, эфелей и т. п.
Задача шестой стадии геологоразведочных работ эксплуатацион-
ной разведки — обеспечение перспективных планов добычи минераль-
ного сырья на действующем предприятии. Это составная часть задач об-
щего геологического обслуживания горного предприятия, т. е. руднич-
ной (шахтной) геологической службы. Во многих случаях работы пятой
стадии также имеют эти же задачи.
В настоящей книге будут подробно рассмотрены задачи и методы
геологоразведочных работ на стадиях поисков и разведки. Региональ-
ные геологические и геофизические съемки освещаются в курсах струк-
турной и полевой геологии, геофизических и геохимических методов раз-
ведки, которые в учебных планах специальности 0101 предшествуют
курсу, посвященному поискам и разведке месторождений полезных ис-
копаемых.

ГЛАВА I
ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПОИСКОВ, РАЗВЕДКИ
И ОЦЕНКИ МЕСТОРОЖДЕНИИ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Теория тогда заслуживает этого названия, когда на основании ее
можно предвидеть, предсказать неизвестные явления и процессы или
их характерные черты. Предсказания, построенные на теоретической ос-
нове, называются прогнозом. Прогноз не исключает эвристического на-
чала, но именно теоретическим обоснованием прогнозирование отлича-
ется от гадания. Планирование поисков производится на основании про-
гнозной сравнительной оценки перспективности района в отношении того
или иного полезного ископаемого. Оценка месторождения по результа-
там поисково-разведочных работ — это предсказание о возможных за-
пасах полезного ископаемого, его качестве и условиях разработки. Про-
ектные разведочные планы и разрезы служат прогнозными построения-
ми, которые являются основой проектирования и управления производ-
ством разведки. При выборе места для заложения каждой разведочной
выработки, построении ее проектного разреза, расчет направления и
глубины исходят из более или менее обоснованного предположения
о геологическом строении данного участка, условий залегания пород и
полезного ископаемого и т. п.
Любое обобщение геологосъемочных, поисковых и разведочных
данных неизбежно содержит элементы прогноза, так как геологические
наблюдения по природе своей дискретны, а значения наблюдаемых па-
раметров от точки к точке изменяются.
Иногда высказывается мнение, что нельзя сравнивать прогнозные
построения при составлении, например, металлогенических карт для
провинций с прогнозными разрезами для разведочной скважины или с
построениями для оперативного плана эксплуатационного предприятия.
Следует категорически отрицать правильность такого взгляда. Принци-
пиальной разницы здесь нет: и в том, и в другом случае задача одна —
обоснованно предвидеть явление или его характеристику, которые в на-
стоящий момент неизвестны. Различие только в масштабе прогноза:
в первом случае это масштабы 1:1000000—1:200000, а во втором
1:50—1:100. Причем крупномасштабный прогноз часто бывает более
плодотворным, чем мелкомасштабный.
Прогнозирование для геолога-разведчика является безусловно од-
ним из основных элементов его работы, поэтому необходимо разраба-
тывать теоретические основы и методы прогнозирования и уметь ими
пользоваться.
Объект поисков и разведки — полезное ископаемое (руда), которое
образует геологическое тело (залежь) среди других геологических тел,
сложенных так называемыми пустыми породами.
Месторождение (залежь) полезного ископаемого в процессе поис-
ков и разведки выделяется и изучается с целью установления наиболее
целесообразного способа добычи минерального сырья и экономи-
чески эффективного его использования с возможной максимальной пол-
нотой.
Пустая порода отличается от полезного ископаемого по экономиче-
ским или геолого-экономическим показателям. Поэтому основу теории
12

Поисков и разведки составляют вопросы экономики минерального
сырья, его добычи, обработки и переработки.
Залежь полезного ископаемого и месторождение в целом — геоло-
гические тела разного порядка. Их образование и пространственное раз-
мещение контролируются геологическими закономерностями, знание ко-
торых не менее важно для теории поисков и разведки.
Месторождения полезных ископаемых формируются и размещаются
в земной коре в результате многообразных и сложных процессов. Геоло-
гические тела — образования многофакторные, а геологические законо-
мерности по природе своей имеют вероятностный характер. Их выявле-
ние и осмысливание кроме применения геологических, геофизических и
геохимических методов наблюдения и обобщения требует математиче-
ского обоснования. Геолого-промышленные параметры, определяющие
ценность месторождения, технику, технологию и экономику добычи, об-
работки и переработки сырья, изменчивы, поэтому результативность по-
исков и разведки различна. Предсказание средних значений парамет-
ров, степени и характера изменчивости их в заданном пространстве как
явлений многофакторных и вероятностных требует для моделирования
во многих случаях применения аппарата теории вероятности.
Таким образом, сущность объекта поисков и разведки может быть
вскрыта и описана методами трех наук: экономики, геологии и мате-
матики, которые являются таким образом фундаментом теории рассмат-
риваемой дисциплины. Решение поисковых и разведочных задач тре-
бует применения комплекса методов указанных наук.
2. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
Поиски и разведка начинаются с умения отличать полезное иско-
паемое от пустой породы и промышленное месторождение от рудопро-
явления. Любое месторождение характеризуется конкретными значе-
ниями свойств нли, как их называют, геолого-промышленных парамет-
ров: условий и глубины залегания, мощности рудных тел и вскрышных
пород, мощности и положения безрудных прослоев, минерального со-
става и содержания полезных и вредных компонентов, устойчивости руд
и вмещающих пород, размеров водопритоков и др. Конкретные значения
каждого из них влияют на экономические показатели добычи, перера-
ботки и использования минерального сырья. Поэтому для промышлен-
ности необходимо определять предельные значения геолого-промыш-
ленных параметров (кондиции), при которых технически возможна и
экономически целесообразна разработка месторождения. Кондиции слу-
жат для отделения (оконтуривания) промышленных руд, залежей,
участков месторождения от непромышленных. С этой точки зрения гео-
лого-промышленные параметры тесно взаимосвязаны: допустимые мощ-
ность и строение залежи зависят от качества полезного ископаемого,
условий и глубины залегания и т. п. Поэтому разведка месторождения
представляет собой по существу изучение геолого-промышленных пара-
метров, закономерностей их изменения в пространстве, взаимной связи
и влияния на технику и экономику разработки месторождения. В ре-
зультате ее проведения устанавливают оптимальные значения геолого-
промышленных параметров, в соответствии с которыми производят
оконтуривание и подсчет запасов промышленных руд.
Мощность залежи. При рассмотрении значений мощности за-
лежи в первую очередь следует различать рабочую (кондиционную) и
нерабочую (некондиционную) мощности. Необходимо установить общий
рабочий контур залежи, т. е. оконтурить площади с кондиционной мощ-
ностью. Внутри общего рабочего контура залежи в отдельных точках,
блоках и участках она может иметь нерабочую мощность. Если точки
с нерабочей мощностью или точки полного выклинивания залежи внут-
13

ри рабочего контура отсутствуют, залегание тела, считают непрерыв-
ным. Если внутри рабочего контура имеются некондиционные блоки и
участки большей или меньшей площади, то считают, что залежь имеет
прерывистое залегание. В практике горного и разведочного дела поль-
зуются понятием устойчивости мощности или устойчивости залежи. Это
понятие обратное прерывистости, но в него входит еще показатель ве-
личины площади рабочего контура. По устойчивости обычно выделяют
четыре типа залежей.
1.	Устойчивые залежи — непрерывно протягиваются, имея рабочую
мощность в пределах шахтного поля, месторождения, района и даже
бассейна. Иногда площадь рабочего контура залежи достигает на оса-
дочных месторождениях десятков и сотен квадратных километров.
2.	Относительно устойчивые залежи — в пределах площади рабо-
чего контура встречаются отдельные точки и даже небольшие блоки
с нерабочей мощностью. Суммарная площадь таких блоков составляет
не более 25% всей площади рабочего контура.
3.	Неустойчивые залежи — прерывистые. Внутри общего рабочего
контура более или менее значительной площади встречаются блоки
с нерабочей мощностью (или блоки пустых пород), занимающие в сум-
ме до 50% площади рабочего контура.
4.	Крайне неустойчивые залежи — блоки рабочей мощности отно-
сительно небольшой площади встречаются спорадически среди пустых
пород или участков с нерабочей мощностью. Суммарная площадь ра-
бочих блоков менее 50% всей площади залежи.
Иногда крайне прерывистая по мощности залежь представлена ря-
дом небольших тел, четкообразно, кулисообразно и беспорядочно зале-
гающих в пределах одного горизонта или зоны. Оконтуривание и разра-
ботка каждого такого тела в отдельности ввиду незначительной пло-
щади их нерациональны. В этих случаях приходится решать вопрос
о кондиционности всего горизонта или зоны по коэффициенту рудонос-
ности (продуктивности), т. е. по соотношению объемов всего продук-
тивного горизонта и полезного ископаемого в нем. Такие залежи иногда
являются в промышленном отношении перспективными. Они отличают-
ся большими запасами, хотя качество полезного ископаемого в них
ниже вследствие разубоживания пустой породой, которую приходится
извлекать вместе с полезным ископаемым.
Устойчивость подобных залежей следует определять по устойчиво-
сти продуктивного горизонта (зоны), а не отдельных скоплений полез-
ного ископаемого.
Непрерывный рабочий контур залежи (горизонта, зоны) может
быть разобщен на отдельные блоки в результате эпигенетических пост-
рудных процессов, в результате которых деформируется залежь, пре-
рывается ее сплошность, иногда перемещают блоки в пространстве.
К таким процессам относятся, например, пострудные тектонические дви-
жения, внедрения магматических пород, эрозия и т. п. Сингенетическая
прерывистость залежи, как правило, постепенная, плавная, эпигенети-
ческая — резкая, скачкообразная.
Исследуя устойчивость залежи, необходимо решать вопрос о гео-
логической (генетической) природе изменчивости залежи по мощности,
так как это может дать основание для выявления закономерностей из-
менчивости ее мощности.
Кроме степени и характера устойчивости рабочей мощности залежи
для разработки ее имеют большое значение размер и характер колеба-
ний мощности залежи в пределах рабочего контура. Как известно,
уменьшение мощности залежи приводит к снижению производительно-
сти горных работ. Особенно важно оконтурить блоки, где вследствие
изменения мощности залежи необходимо изменение в технологии про-
14

Ходки подготовительных выработок и применение иных систем разра-
ботки.
По мощности в горном деле выделяется обычно пять классов зале-
жей: 1) тонкие — менее 1,0—1,5 м; 2) средние — от 1,0—1,5 до 3—
4 м; 3) мощные — от 3—4 до 8—10 м; 4) весьма мощные— 10—50 м;
5) сверхмощные — более 50 м.
При крутых углах падения залежей кондиции по мощности снижа-
ются, в этих условиях для границ классов мощности следует брать со-
ответственно нижние пределы.
Одновременно с мощностью залежи изучают ее внутреннее строе-
ние. Допустимая мощность прослоев пустых пород внутри залежи и ее
соотношение с мощностью прослоев полезного ископаемого определяет-
ся кондициями. Основное значение имеют изменения строения залежи,
обусловливающие несоответствие ее параметров в отдельных блоках
кондициям, а также изменения в пределах кондиций при расщеплении
залежи на самостоятельные в горнотехническом отношении объекты.
Качество полезного ископаемого. Химический и мине-
ральный состав полезного ископаемого, его технические и технологи-
ческие свойства определяют способ, средства и стоимость его перера-
ботки, а также эффективность использования, что характеризует цен-
ность (качество) полезного ископаемого.
В химическом составе полезного ископаемого различают полезные
и вредные компоненты. Полезные компоненты — это химические эле-
менты и соединения, ради которых полезное ископаемое добывается,
вредные — составные части, которые затрудняют его переработку или
снижают качество получаемой из полезного ископаемого продукции.
Например, небольшие содержания серы (больше 0,3%) и фосфора
(более 0,15%) в железной руде и угле придают чугуну и стали хруп-
кость и ломкость. Если пытаться избавиться от них при переработке,
то это снижает производительность плавки примерно на 5% на каждый
1% серы и 0,1% фосфора. Однако следует иметь в виду, что сами по
себе сера и фосфор являются полезными компонентами, и если их от-
делить от железной руды или угля, то они составят дополнительную
ценность соответствующих полезных компонентов. Так, при содержа-
, нии фосфора более 5% в железной руде при так называемом томасов-
ском процессе выплавки получают высокосортную сталь и томасовские
шлаки — ценное фосфатное удобрение. Возникает возможность более
полного комплексного использования сырья.
В большинстве случаев руда кроме главных содержит попутные
компоненты. Иногда в случае очень небольших содержаний добыча их
была бы не экономична, но при извлечении попутно с основными они
представляют собой значительную ценность и являются важной сырье-
вой базой ряда важных и редких элементов. Например, такие общеиз-
вестные попутные компоненты, как платиноиды в некоторых медно-ни-
келевых рудах, кобальт в ряде магнетитовых месторождений, серебро,
золото, кадмий, теллур в медно-свинцово-цинковых рудах, германий и
уран в углях и др., часто повышают ценность месторождений по глав-
ным полезным компонентам вдвое, а запасы их даже выше, чем на
крупных самостоятельных месторождениях этих компонентов. При
оценке качества полезного ископаемого должен обязательно учиты-
ваться комплексный характер его, поскольку оценка только по основ-
ным компонентам является весьма приближенной и грубой.
Для оценки качества многих полезных ископаемых решающее зна-
чение имеют их физические свойства, например для асбеста, слюды,
алмазов, пьезооптического сырья, каолина, глины, графита и других из
группы так называемого горнорудного сырья. Здесь важны сорта полез-
ного ископаемого в соответствии с требованиями ГОСТа и выход каж-
дого сорта на единицу веса или объема сырья.
15

По содержанию и сортовому составу различают руды богатые, рядо-
вые (средние) и убогие. Грубо это разделение можно проводить так: убо-
гие — ниже кондиций, бедные — близки к кондициям, но несколько
выше их, к богатым относятся часто руды, которые могут идти в завод-
скую переработку без обогащения, например железные руды с содер-
жанием железа больше 50%. Однако для других металлов (олово,
вольфрам) богатыми называются высокопроцентные руды, хотя для не-
посредственной металлургической плавки они непригодны и подлежат
обогащению.
Качество полезного ископаемого определяется не только содержа-
нием в нем полезного компонента и сортностью, но и его технологиче-
скими свойствами. Последние являются часто решающим фактором
при оценке как металлических, так и неметаллических полезных иско-
паемых. Бедные и даже убогие, но легко обогатимые руды при их эк-
сплуатации часто дают больший экономический эффект, чем руды сред-
ние, но трудно обогатимые или требующие для извлечения металла
больших затрат энергии, дефицитных материалов и труда.
Обогатимость полезного ископаемого определяется в результате его
технологического опробования и испытания.
Для ориентировки в оценке качества в табл. 1 приведены пример-
ные характеристики некоторых полезных ископаемых по содержанию
полезных компонентов.
Таблица 1
Примерные характеристики руд по качеству
Полезное ископаемое	Единицы измерения	Качество руд по содержанию главных компонентов		
		богатые (более)	рядовые (средние)	бедные (менее)
Железная руда (содержание железа) Медные руды мономинеральные (со-	%	50	30-50	30
держание меди) Полиметаллические руды (содержа-	%	3	1-3	1
ние свинца+иинка) Олово	%	15	5-15	5
жильные месторождения	%	3	1—3	1
крупные штокверки	%	1	0,3-1	0,3
россыпи	кг/м3	10	1—10	300
Золото				
коренное	Г/Т	10	5-10	3-5
в россыпи	г/м3	5	1-5	1
Уран (зарубежные данные)	%	о,з	0,1-0,3	0,1
Фосфориты (содержание Р2О5) Слюды (содержание полезного ис-	%	20	10-20	6—10
копаемого в забойном сырце)	кг/м3	100	20—100	3-10
Для сравнения интересны данные о содержаниях металла в бога-
тых рудах ряда известных мировых месторождений: Сёдбери (Кана-
да)— Ni2,6%+Cul,5—2,0%; Рио-Тинто (Испания)—Сп2%; Бьют-
Монтана (США)—Си4%; Тсумеб (Заир)—Си 10%; Брокен-Хилл
(Австралия) — РЬ22%-|-Zn32%; Кобальт (Канада)—Са0,6—10%;
Лаллагуа (Боливия) — Sn 2—4%; Альмаден (Испания)—Hg 2—4%;
Витватерсранд (ЮАР) —Au 6,5 г/т + U — до 0,03%; Катанга (Заир) —
Col%+Cu4%.
В отечественной разведочной практике следует в первую очередь
обращать внимание на открытие и разведку высокопроцентных руд, так
как разработка таких месторождений при большом объеме запасов эко-
номически наиболее эффективна.
16

Кондиционный состав и свойства полезного ископаемого являются
показателями, на основе которых проводят рабочий контур залежи, оп-
ределяют ее форму и мощность. Поэтому когда рассматривается мор-
фология тела полезного ископаемого и, в частности, его мощность, пре-
рывистость или непрерывность залегания, следует учитывать и каче-
ство полезного ископаемого. Например, пласт угля может иметь непре-
рывное залегание, кондиционную мощность на значительной площади,
но в пределах этого контура в отдельных блоках зольность угля может
быть выше кондиционной. Такие блоки следует исключить из промыш-
ленно пригодных контуров. В целом подобный пласт имеет прерывистое
залегание. Пласты золотоносных конгломератов месторождения Вит-
ватерсранд (ЮАР) непрерывно протягиваются на площади в несколько
тысяч квадратных километров, но блоки с промышленным содержани-
ем золота площадью 1—3 км2 залегают в них прерывисто.
Таким образом, при установлении непрерывного или прерывистого
залегания полезного ископаемого следует учитывать кондиции как по
мощности, так и по качеству полезного ископаемого.
Условия залегания. По величине угла падения рудных тел
различают: а) горизонтальное и весьма пологое залегание (0—5°), по-
логое залегание (5—25°); в) наклонное залегание (25—45°); г) крутое
залегание (45—60°); д) весьма крутое залегание (60—90°). Выдержан-
ные в пределах блока простирание и падение характеризуют простое
залегание, независимо от того, залегают породы горизонтально, полого,
наклонно или круто.
Сложное залегание наблюдается при изменении (особенно резком)
угла падения, например, из пологого в наклонное или крутое и т. п.
Чем более резкие переходы, т. е. чем больше изменяются величина уг-
лов падения и направление простирания, тем сложнее условия для раз-
ведки и разработки месторождения. Крайней степенью сложности
г. этом отношении отличаются резкие флексурные изгибы, сжатые мел-
кие асимметричные складки, волнистость и плойчатость залегания.
В одной и той же складке могут быть участки различной степени слож-
ности: например, простое залегание на крыльях складки, сложное вол-
нистое в сводовой ее части и очень сложное на переходе бортов ко дну
коробчатых складок или в осложненных вторичной складчатостью зам-
ковых частях складки.
Как правило, более сложные пликативные дислокации сопровожда-
ются дизъюнктивными нарушениями, зонами смятия, раздавливания
пород, резким изменением физических свойств боковых пород и полез-
ного ископаемого.
Степень дизъюнктивной нарушенности характеризуется главным
образом количеством нарушений на единицу длины по простиранию и
падению залежи. Дизъюнктивные нарушения осложняют горные ра-
боты, если выходят за пределы мощности полезного ископаемого. Мож-
но считать, что крупные, но редкие дизъюнктивные нарушения с ампли-
тудой в несколько десятков и сотен метров, как правило, вызывают
меньше осложнений, чем небольшие по амплитуде, но частые нару-
шения.
Крупные нарушения почти всегда можно установить по данным гео-
логического картирования и геофизическими методами .На стадии раз-
ведки необходимо проведение лишь дополнительных выработок для
подсечения их на глубине. Они часто являются естественными грани-
цами щахтных полей и участков.
Мелкие частные нарушения большей частью не фиксируются при
геологической съемке и разведке бурением. Так как они неизвестны за-
ранее, то осложняют проведение не только подготовительных, но и очи-
стных работ. Такой характер тектоники является также причиной не-
устойчивости, обрушений и вывалов кровли, прорывов воды и газов.
2 Зак. 321	17

Крайняя степень тектонической сложности возникает при сочетании
мелких сжатых складок с частыми дизъюнктивными, беспорядочно
ориентированными нарушениями. Рудные тела при этом становятся
крайне прерывистыми. Отдельные участки или даже месторождения
целиком в этом случае часто не пригодны к разработке.
Причиной прерывистости тел полезных ископаемых может являться
и пострудиый магматизм — внедрение в продуктивную толщу секущих
и пластовых магматических тел. Такие тела прерывают сплошность
рудных тел, что иногда резко изменяет не только условия их разра-
ботки, но и качество полезного ископаемого. Степень осложнения зале-
гания рудных тел в связи с пострудной магматической деятельностью
зависит от размера магматических тел, их числа и взаимного располо-
жения. Крайне сложное проявление магматической пострудной деятель-
ности также может явиться причиной непромышленного значения ме-
сторождения или отдельных его частей.
Как пликативная, так и дизъюнктивная тектоника иногда являет-
ся положительным фактором в оценке промышленных перспектив место-
рождения. Например, в результате тектонических явлений могут быть
сближены ранее разобщенные промышленно интересные зоны и тела
месторождения, что повышает его общую продуктивность (сдвоение
продуктивных свит в результате надвигов или взбросов, образования
изоклинальных складок и т. п.).
Устойчивость разреза вмещающих пород характе-
ризуется наличием достаточно постоянных, легко различимых опорных
маркирующих горизонтов, которые можно уверенно интерполировать,
прослеживать, и на основании которых можно сопоставлять разрезы
по отдельным разведочным выработкам и линиям, составлять геологи-
ческие профили и осуществлять другие геологические обобщения. Для
характеристики изменчивости мощности, строения вещественного соста-
ва залежи полезного ископаемого требуется прежде всего надежная
идентификация ее в различных точках и сечениях. При этом необходима
уверенность, что изучается одно и то же тело полезного ископаемого.
Без надежного сопоставления разрезов тектонические построения так-
же не обоснованы.
Из вышеизложенного следует, что одной из важных задач геолого-
разведочных работ от региональных мелкомасштабных съемок до обоб-
щения материалов по разведке является сопоставление и взаимная
увязка разрезов. Как правило, разрезы морских осадочных толщ явля-
ются наиболее выдержанными. Разрезы, сложенные изверженными по-
родами, эффузивами, метасоматически измененными породами, часто
наименее выдержанны и с трудом поддаются расшифровке.
Условия разработки месторождения. Условия добы-
чи полезного ископаемого характеризуются рядом геолого-промышлен-
ных параметров, в том числе и тех, которые рассмотрены выше (мощ-
ность и форма залежи, условия залегания тел полезного ископаемого
и вмещающих пород, прерывистость залежей и т. п.). Решающее значе-
ние для характеристики условий разработки имеются следующие специ-
альные геолого-промышленные параметры: глубина залегания, гидро-
геологические и инженерно-геологические условия, крепость и твердость
полезного ископаемого и боковых пород, газоносность, термальный ре-
жим месторождения.
Глубина залегания полезного ископаемого рассматривается
прежде всего с точки зрения способа разработки месторождения (от-
крытый или подземный). Как правило, открытый способ разработки бо-
лее эффективен по производительности труда, безопасности ведения
горных работ и по себестоимости продукции. Экономическая эффектив-
ность открытой разработки месторождения определяется соотношением
объемов (масс) вскрыши и полезного ископаемого. Вскрыша — пустые
18

породы, которые необходимо снять и удалить с залежи полезного иско-
паемого, чтобы ее обнажить для добычи. Выбор способа разработки
основан на технико-экономических расчетах. При этом учитывается
возможность использования пород вскрыши. Для приближенных сужде-
ний на этапе поисковых работ и первой стадии разведки можно поль-
зоваться так называемым коэффициентом вскрыши, который определя-
ется отношением мощности вскрыши к мощности залежи полезного иско-
паемого. Если залежь сложного строения или если имеется несколько
тел, разделенных прослоями пустой породы, в мощность вскрыши сле-
дует включать и мощность пустых пород внутри залежи (между отдель-
ными залежами), а мощность полезного ископаемого принимать сум-
марную по всем пачкам и отдельным телам.
Максимально допустимый коэффициент вскрыши колеблется в за-
висимости от ценности полезного ископаемого: для строительных мате-
риалов его принимают не более 1 :3, для углей 1 :6, для руд черных ме-
таллов 1:10, для цветных металлов до 1 :40. Отметим, что в мировой
практике горной промышленности уже действуют карьеры для открытой
разработки полезных ископаемых глубиной более 500 м. Максимальная
глубина подземной разработки твердых полезных ископаемых в настоя-
щее время превышает 3500 м( разработки золота и алмазов в Южной
Африке и Индии). Подземные разработки глубиной 1500—2000 м встре-
чаются довольно часто, а 1000—1500 м — обычная глубина при добыче
угля, железа, солей и руд цветных металлов во многих старых промыш-
ленных районах, например в Донбассе, Кривом Роге, а также за рубе-
жом— в Богемии, Рурском бассейне.
Гидрогеологические и инженерно - гео л о г ичес к ие
условия. В шахтной (рудничной) гидрогеологии месторождения раз-
деляют по степени сложности гидрогеологических и инженерно-гео-
логических признаков на четыре группы.
I группа — месторождения простые: водопритоки в шахту или карь-
ер отсутствуют или составляют до 100—200 м3/ч; при освоении место-
рождения не требуется проведения специальных осушительных меро-
приятий.
II группа — месторождения средней сложности: водопритоки в шах-
ту или карьер составляют 200—500 м3/ч; требуется проведение в отно-
сительно небольшом объеме мероприятий по осушению или снижению
напора подземных вод. Осуществление таких мероприятий особых ос-
ложнений не вызывает.
III группа — сложные месторождения: водопритоки в шахту или
карьер составляют 600—1000 м3/ч; для вскрытия и эксплуатации требу-
ется проведение предварительных и систематических мероприятий по
осушению или снижению напора подземных вод. Осушительные меро-
приятия могут быть затруднены.
IV группа — очень сложные месторождения: водопритоки в шахту
или карьер составляют 1000—2000 м3/ч и более; проведение осушитель-
ных мероприятий затруднено.
К условиям, осложняющим разработку месторождений, относятся
следующие:
а)	наличие в составе вмещающей толщи неустойчивых пород;
б)	наличие высоких напоров подземных вод как в кровле, так и
в подошве залежи полезного ископаемого;
в)	возможная временная (сезонная) или постоянная связь подзем-
ных вод с потоками или водоемами поверхностных вод;
г)	наличие мощных современных или древних сильнообводненных
аллювиальных отложений в составе наносов, покрывающих месторож-
дение;
д)	карстовые явления;
е)	многолетняя мерзлота.
2*	19

Изменчивость залежи полезного ископаемого.
Если бы рассмотренные выше важные для разработки месторождения
геологические свойства — параметры залежи были одинаковы во всех
ее частях, разведка и разработка его не представляли бы трудностей.
В этом случае достаточно было бы одного обнажения, вскрывающего
залежь, чтобы все замеры, наблюдения и результаты исследования по
этой точке можно было распространить (экстраполировать) на всю за-
лежь в пределах ее контура. Однако в природе такие залежи полезного
ископаемого отсутствуют: значения геолого-промышленных параметров
в пределах контура залежи изменяются. Изменчивость их имеет ре-
шающее значение для разведки и эксплуатации месторождения, и ее
также следует рассматривать в качестве важного экономического фак-
тора теории поисков и разведки месторождения.
В общем случае можно считать, что чем более резка, прихотлива
изменчивость геологических параметров, тем большая возможность
ошибки при обобщении разведочных данных и меньше расстояние, на
которое можно надежно распространять данные каждой точки наблю-
дения, т. е. в данных условиях необходимо гуще проходить разведоч-
ные выработки.
Для проектных эксплуатационных расчетов необходимы как сред-
ние величины каждого из геолого-промышленных параметров, так и
пределы их изменения, а также данные о характере изменения по за-
лежи в целом и по отдельным ее блокам.
Об изменчивости месторождения геолог должен иметь представле-
ние на первых стадиях его разведки, для правильного размещения раз-
ведочных выработок. В процессе разведки представления об изменчи-
вости уточняются. Изменчивость месторождения должна быть в дета-
лях изучена в результате разведки для того, чтобы дать промышленно-
сти полную, надежную и достоверную информацию о геологических его
параметрах.
Следует различать изменчивость геолого-промышленных парамет-
ров: по характеру, степени и структуре. Характер изменчивости выра-
жается в наличии или отсутствии определенной закономерности изме-
нений значения параметров.
Известны многочисленные примеры закономерных изменений раз-
личных геологических признаков. По большей части это пространствен-
ные закономерности. Примерами такой изменчивости служат постепен-
ное уменьшение мощности линзообразных тел осадочного происхожде-
ния к периферии их, вертикальная и горизонтальная зональность в из-
менении вещественного состава некоторых рудных тел, зональный со-
став рудных тел по их мощности, закономерное изменение профиля
коры выветривания, фациальная зональность месторождений осадоч-
ного происхождения. Отмечается также стратиграфическая закономер-
ность изменчивости, например увеличение степени метаморфизма углей
в одном и том же месторождении стратиграфически сверху вниз.
Многочисленны случаи закономерной взаимосвязи изменчивости
двух или нескольких признаков. Например, часто в полиметаллических
рудах содержание серебра изменяется в зависимости от содержания
свинца, кадмия — от цинка. Нередко наблюдается прямая или обрат-
ная зависимость мощности рудного тела и содержания компонентов,
входящих в состав руды. Общеизвестны закономерности соотношения
зольности и теплоты сгорания угля, химического состава и огнеупорно-
сти глин. В наиболее простых случаях закономерной изменчивости ко-
личественные значения параметров изменяются по закону прямой и
можно определить градиент изменчивости, что позволяет предвидеть
значение параметра в любой точке области, подчиненной данному за-
кону.
20

В ряде случаев устанавливается закономерная изменчивость по бо-
лее или менее сложной кривой. Например, для месторождений осадоч-
ного происхождения часто характерна циклическая изменчивость геоло-
гических признаков и связей их между собой. Такие виды изменчивости
имеют ограниченные области распространения. Распознавание этих за-
кономерностей затруднительно; требуется детальное изучение всего мно-
гообразия изменений признака, определенное усреднение, обобщение
рядовых наблюдений, чтобы наметились контуры закономерной измен-
чивости.
На рис. 1 приведен график изменения вертикальных запасов золота
по линии вкрест россыпи. По первичным замерам запасы золота изме-
няются крайне резко и беспорядочно. Однако построение кривой регрес-
сии путем сглаживания единичных замеров позволяет выявить некото-
рую сложную закономерность изменчивости распределения золота в за-
висимости от положения точек опробования по линии вкрест россыпи.
Здесь, видимо, намечается тенденция увеличения линейных запасов зо-
Рис. 1. График изменения вертикальных за-
пасов по линии вкрест простирания рос-
сыпи.
1 —• содержание металла по пробам; 2 — то
же, после первого сглаживания; 3 — то же,
после второго сглаживания
лота в определенных частях залежи. Такие неявные, иногда глубоко
скрытые закономерные тенденции в изменении геологических парамет-
ров также очень важны для проведения разведки, оценки ее ошибок и
для эксплуатации. Их следует всегда стремиться вскрывать.
На практике нередки настолько хаотические изменения геологиче-
ских свойств, что какие-либо закономерности такого изменения даже в
виде общих тенденций не обнаруживаются. Такую изменчивость можно
назвать сложной или случайной.
Степень изменчивости — это размах колебаний исследуемого при-
знака. Его можно количественно оценить амплитудой крайних значе-
ний или отклонениями признака от его среднего значения.
Известно, что тело полезного ископаемого обладает некоторой
структурой. В нем могут быть выделены и оконтурены зоны и участки
(геологические блоки), которые отличаются по внутренней геологиче-
ской однородности от других участков того же тела. Например, в руд-
ном теле могут быть установлены: зоны различных сингенетических и
эпигенетических изменений, вертикальной и горизонтальной зонально-
сти, метасоматоза, участки и блоки различного вещественного состава
полезного ископаемого, сложенные различными природными типами и
промышленными сортами сырья, обогащенные рудные столбы среди
бедных и убогих руд, безрудные и некондиционные окна в залежи про-
мышленных руд, раздувы и уменьшения мощности, разнообразные из-
менения строения залежи, тектонические блоки с различными условия-
ми залегания и т. д. Такие зоны и участки в теле полезного ископае-
мого можно назвать геологическими блоками.
Геологические блоки по внутреннему строению более однородны,
чем сложенное из них рудное тело. Контуры, характер взаимоотношений
и размеры геологических блоков характеризуют структуру рудного те-
ла, которая формируется в результате процессов рудообразования, ста-
новления и развития месторождений полезных ископаемых и отдельных
залежей.
Выделение и оконтуривание геологических блоков в теле полезного
ископаемого может быть обосновано и в известной мере прогнозиро-
21

вано путем использования конкретных геологоразведочных данных, ис-
ходя из закономерностей образования и размещения месторождений по-
лезных ископаемых на основе учения о структуре рудных полей, ме-
сторождений и рудных тел.
Одна из главных задач разведки заключается в выявлении и окон-
туривании геологически однородных блоков, слагающих рудное тело.
Современные механизированные способы разработки месторождения
требуют определенной однородности горно-геологических условий или
хотя бы получения данных о характере их изменения от одного участка
рудного тела к другому.
Для эффективного обогащения, заводской переработки и исполь-
зования минерального сырья необходимы однородные, стандартные по
качеству и свойствам руды (или возможность планомерного получения
из них однородной шихты). Эти требования промышленности нельзя
обеспечить, если во время разведки не будут выявлены и оконтурены
геологические блоки, где горно-геологические условия, качество и свой-
ства сырья более однородны и устойчивы. Таким образом, вопрос о раз-
делении тела полезного ископаемого на геологические блоки и отдель-
ной характеристики их — одна из важнейших задач разведки.
Изменчивость отдельных геолого-промышленных параметров в пре-
делах одних геологических блоков, естественно, отличается от изменчи-
вости в других блоках как по степени, так и по характеру. Исследуя из-
менчивость параметра по всему рудному телу, следует выделять струк-
туру его изменчивости, т. е. особенности и степень изменчивости в от-
дельных геологических блоках. Таким образом, структура изменчиво-
сти— это распределение в пространстве показателей изменчивости. Она
может быть простой, сложной, закономерной или незакономерной.
Между геологической структурой рудного тела и структурой измен-
чивости геолого-промышленных параметров существует определенная
связь. Часто именно по структуре изменчивости некоторых геолого-про-
мышленных параметров эмпирически намечаются границы отдельных
геологических блоков и структура рудного тела. Например, по харак-
теру изменчивости мощности залежи или содержания полезного компо-
нента, по преобладающему типу и сорту сырья, единству тектонических
элементов и однообразным условиям залегания, по составу и свойствам
вмещающих пород могут быть выделены структурные элементы рудного
тела и месторождения. Таким образом, выявление структуры изменчи-
вости геолого-промышленных параметров не только имеет прямое прак-
тическое значение, но и служит важным основанием для обобщения гео-
логоразведочных наблюдений и выявления геологических закономерно-
стей.
Для изучения изменчивости геолого-промышленных параметров
решающее значение имеют математические методы моделирования их,
подробно рассмотренные в разделе «Математические основы».
Размеры месторождения. Промышленное значение место-
рождения в значительной степени определяется его размерами, в пер-
вую очередь запасами полезного ископаемого. Для сравнения место-
рождений по запасам достаточно иметь представление об относитель-
ной величине их, порядке, или масштабе, месторождения. Сравнение ме-
сторождений по запасам (масштабу) имеет смысл, если сопоставляют-
ся месторождения одного какого-либо полезного ископаемого. Так, за-
пасы ископаемых углей и железных руд исчисляются в миллионах и
миллиардах тонн, меди — в сотнях тысяч и миллионах тонн, золота и
платины — в килограммах и тоннах. Очень крупное уникальное место-
рождение молибдена по величине запасов равно мелкому месторожде-
нию железа. Для сравнения месторождений по запасам большое зна-
чение имеет степень их изученности.
22

По масштабу и промышленному значению месторождения обычно
разделяют на четыре группы.
1.	Уникальные месторождения (мировые, гигантские, единичные в
каждом виде сырья). Например, КМА по железу, Никополь и Чиатуры
по марганцу, Витватерсранд по золоту и урану, Кляймакс по молибдену
и т. д. Эти месторождения имеют мировое значение.
2.	Крупные месторождения. В СССР они имеют общесоюзное зна-
чение и служат базой для строительства ведущих предприятий для от-
дельных отраслей горнозаводской промышленности. Например, желез-
ные руды Кривого Рога, медные руды Коунрада и Джезказгана и др.
3.	Средние месторождения. Служат базой для средних предприя-
тий, имеющих значение в пределах крупных экономических районов.
4.	Мелкие месторождения. На базе их создаются мелкие горные
предприятия, нередко для группы месторождений этого типа строятся
центральные обогатительные и заводские установки.
В табл. 2 для примера приводится группировка месторождений не-
которых полезных ископаемых по масштабу запасов. В табл. 3, состав-
ленной по В. И. Красникову, приведены данные по относительному рас-
пределению месторождений в зависимости от запасов руд и добычи ме-
таллов. Следует отметить явную современную тенденцию возрастания
экономического значения более крупных по запасам месторождений.
Концентрация запасов. При разработке месторождений
важно не только количество запасов полезного ископаемого, но и рас-
пределение запасов в пределах месторождения (число, форма, размеры
рудных тел, их взаимное расположение и условия залегания).
Таблица 2
Группировка месторождений по запасам
Полезные ископаемые	Масштаб месторождений по запасам и значению			
	Уникальные (мировое значение)	Крупные (общесоюзное значение)	Средине (значение в пре- делах экономи- ческих районов)	Мелкие (местное Значение)
Уголь и желез- ная руда	Десятки миллиардов тонн	Многие СОТНН миллионов и миллиардов тонн	Многие десят- ки и сотни миллионов тонн	Миллионы и десятки миллионов тонн
Медь, бокситы	Сотни мил- лионов тонн	Десятки мил- лионов тонн	Миллионы тонн	Сотни ТЫСЯЧ тонн
Свинец, цинк, никель	Более десяти миллионов тонн	Миллионы тонн	Сотни тысяч тонн	Десятки тысяч тонн
Вольфрам, олово, молибден	Миллионы тонн	Сотни тысяч тонн	Десятки тысяч тонн	Тысячи тонн
Ртуть, сурьма, кадмий	Сотни тысяч тонн	Десятки тысяч тонн	Тысячи тонн	Сотни тонн
Золото	Тысячи тонн	Сотни тонн	Десятки тонн	До 1 т
Апатит	Миллиарды тонн	Сотии мил- лионов тонн	Десятки мил- лионов тонн	Миллионы тонн
Слюды	Миллионы тонн	Сотни тысяч тонн	Десятки тысяч тонн	Тысячи тонн
Пьезооптический кварц, исландский шпат, оптический флюорит	Более ста тони	Десятки тонн	Более 1 т	Сотни и де- сятки кило- граммов
23

Таблица 3
Относительное распределение месторождений по запасам и добыче руд
	Масштаб месторождений					
Продукция	Крупные		Средние		Мелкие	
	запасы, %	добыча, %	запасы, %	добыча, %	запасы, %	добыча, %
						
Железо	91	81	5	8	4	11
Медь	66	64	26	23	8	13
Свинец	39	29	37	39	24	32
Вольфрам	72	50	19	22	9	28
Молибден	51	40	37	27	12	33
Золото	85	70	13	19	2	11
Крупные запасы могут быть рассредоточены как по простиранию,
так и на глубину в одной маломощной залежи. Для вскрытия такого
месторождения требуется строительство нескольких рудников, крупные
капиталовложения, большие затраты на внутрирудничный транспорт.
Разработка характеризуется низкой производительностью подготови-
тельных и очистных работ, высокой себестоимостью сырья. При откры-
той разработке приходит в негодность большая площадь поверхности
земли, иногда высоко ценных угодий, требуются большие средства на
рекультивацию этих земель. Высокая концентрация полезного ископае-
мого при прочих равных условиях снижает отдельные капитальные за-
траты на строительство предприятия и расходы по разработке место-
рождения, повышает общую производительность труда. Очень важный
геолого-экономический параметр — концентрация запасов — определя-
ется мощностью и строением залежей, а также содержанием полезных
компонентов.
Концентрация полезного ископаемого и продуктивность месторож-
дения измеряются запасами на единицу площади месторождения или
на единицу углубки при разработке месторождения. Для сравнения ме-
сторождений необходимы оба эти показателя. В угольной промышленно-
сти пользуются показателем производительности пласта или пластов,
отражающим количество запасов угля на единицу площади месторожде-
ния. Продуктивность (производительность) месторождения может быть
такой, что месторождения в целом, отдельные его участки или залежи
разрабатывать экономически невыгодно.
Так как запасы месторождения могут быть сосредоточены в одной
или в нескольких залежах, следует различать продуктивность место-
рождения и залежи.
На первой стадии изучения месторождения обычно приближенно
определяют общую продуктивность месторождения и его общие запа-
сы. В процессе разведки выделяют и изучают отдельные залежи. Место-
рождение может включать очень много отдельных залежей полезного
ископаемого. Следует выделять основные (главные) залежи, которые
детально изучают в процессе разведки, и второстепенные, относительно
небольшие по запасам залежи, которые при разведке обычно изучают
менее детально, а отрабатывают попутно с основными. Второстепенные
залежи детально изучают в стадию эксплуатационной разведки.
По материалам детальной разведки запасы и продуктивность под-
считывают по каждой основной залежи отдельно, а запасы и их кон-
центрацию по месторождению в целом определяют суммированием ука-
занных показателей по отдельным залежам.
21

Геолого-промышленные типы месторождений. Изу-
чение геолого- и технико-экономических проблем разведки и эксплуата-
ции месторождений полезных ископаемых привело к идее их геолого-
промышленной группировки.
Общеизвестно разнообразие геологического строения месторожде-
ний полезных ископаемых. Можно сказать, что нет двух одинаковых ме-
сторождений даже одного и того же полезного ископаемого. Вместе с
тем практика горной промышленности показывает, что можно выделить
группы месторождений, которые наиболее эффективно разрабатывают.
Они характеризуются благоприятной комбинацией геолого-промышлен-
ных параметров. Но если можно выделить группу особенно благоприят-
ных месторождений, то и остальные месторождения могут быть разде-
лены на группы с точки зрения эффективности их использования. Так
возникла идея промышленной группировки месторождений.
При дальнейшем изучении этого вопроса наметилась довольно чет-
кая корреляция между промышленными и генетическими типами место-
рождений. Поэтому группировку месторождений по их промышленному
значению лучше называть геолого-промышленной.
Правильное отнесение месторождения к определенному геолого-
промышленному типу особенно важно на начальных стадиях его изуче-
ния, когда конкретных данных о нем еще мало. Это в значительной мере
предопределяет оценку его перспектив и направление дальнейших раз-
ведочных работ. На последующих этапах разведки уточнение геолого-
промышленного типа месторождения имеет большое значение.
Исходя из обобщенных типовых данных, планируется и проекти-
руется разведка, строятся проектные планы и разрезы, выбираются ра-
циональная система разведки, густота разведочной сети и последова-
тельность проведения работ. Интерполяция и экстраполяция разведоч-
ных данных опирается в значительной степени на сопоставление данных
разведки и эксплуатации однотипных месторождений.
Таким образом, хорошо разработанная геолого-промышленная
классификация месторождений полезных ископаемых совершенно необ-
ходима на всех стадиях изучения месторождений. Это важный источник
геологического обоснования обобщенных решений поисковых и разве-
дочных задач, так как метод аналогий имеет большое значение в гео-
логических построениях.
Значение отдельных геолого-промышленных типов месторождений
изменяется с ходом развития горнодобывающей и горнозаводской про-
мышленности (техники, технологии и экономики) и в связи с открытием
новых месторождений или отработкой ранее известных. За последние
30—50 лет в советской и мировой практике появились примеры, свиде-
тельствующие о временном характере рассматриваемого понятия.
К ним относится выдвижение в последнее время на первое место бед-
ных, но крупных по запасам меди и молибдена так называемых медно-
порфировых месторождений, штокверковых месторождений олова, воль-
фрама, молибдена, образовавшихся по благоприятным массивам гидро-
термально измененных пород, и др.
Растет-промышленное значение комплексных месторождений же-
леза, апатита, флогопита, вермикулита, меди, редких и редкоземельных
элементов карбонатитовой рудной формации, которые еще 10—15 лет
назад даже не упоминались в геолого-промышленных классификациях.
Колоссально возросло промышленное значение мощных буроугольных
залежей на востоке СССР — в Сибири и Казахстане (Экибастуз, Кан-
ско-Ачинский бассейн и др.).
Успехи обогащения, использование высокопроизводительной техни-
ки и технологии, особенно на открытых горных работах, обусловили эко-
номически выгодное вовлечение в промышленность месторождений с
бедными, но легкообогатимыми рудами, с очень большими запасами
25

сырья, например мощные толщи железистых кварцитов с содержанием
извлекаемого железа 20—25%. Промышленно перспективными в настоя-
щее время считаются месторождения комплексных руд с ценными эле-
ментами-спутниками цветных и благородных металлов и редкими зем-
лями, например золота, платиноидов; кобальта, германия, индия, церия,
тантала, ниобия и др.
Еще относительно недавно шли споры, по каким признакам строить
геолого-промышленную классификацию месторождений. Однако дискус-
сия привела к сближению точек зрения различных направлений. В на-
стоящее время широкое признание получили принципы выделения
промышленных типов рудных месторождений, сформулированные
В. И. Смирновым: I) генетический класс, 2) структура месторожде-
ния, определяющая локализацию рудных тел и их форму, 3) состав вме-
щающих пород и 4) минеральный состав руды.
Характеристика природных типов месторождений в инструкциях
ГКЗ по применению классификации запасов полезных ископаемых дана
на основе этих же принципов. В разработанных головными научно-ис-
следовательскими институтами Министерства геологии СССР указаниях
по оценке и методике разведки отдельных полезных ископаемых при вы-
делении промышленных типов месторождений учитываются те же ос-
новные черты их геологической характеристики.
Для практической работы следует пользоваться геолого-промыш-
ленными группировками месторождений отдельных полезных ископае-
мых, которые даются в инструкциях ГКЗ и указаниях Министерства
геологии СССР.
Однако нельзя считать, что проблема геолого-экономических основ
теории поисков и разведки месторождений полезных ископаемых полно-
стью разрешается одной только их геолого-промышленной классифи-
кацией.
Принадлежность к тому или иному геолого-промышленному типу
часто еще не может служить основанием для однозначного прогноза
о промышленном значении месторождения. Например, среди месторож-
дений железа, относимых к типу метаморфических (железистые квар-
циты), встречаются месторождения мирового значения (Кривой Рог,
КМА), средние месторождения (Оленья Гора), совсем мелкие место-
рождения на побережье Кольского залива и месторождения Мал. Хин-
гана, промышленное значение которых, несмотря на длительную развед-
ку, остается неясным.
Угольные бассейны с мировым значением — Кузбасс, Донбасс. Бас-
сейны областного значения — Сучан, а местного значения — карбоновые
месторождения Северного Кавказа и даже непромышленные, например
месторождения Домбаровского и Полтаво-Брединского угленосных рай-
онов Восточного Урала. Наконец, даже в одном и том же бассейне
имеется большое многообразие месторождений: от уникальных до не-
промышленных. Особенно много трудностей возникает при прогнозиро-
вании промышленного значения эндогенных гидротермальных место-
рождений, генетическая классификация которых часто недостаточно
разработана, строится на косвенных данных и поэтому дискуссионна.
По многим месторождениям, давно разрабатываемым и даже почти
полностью выработанным, дискуссии о их генезисе не закончены (Джез-
казган, Миргалимсай, Садон и др.).
Для надежного прогнозирования месторождений и геологического
обоснования рациональных направлений, систем и методов поисков и
разведки геолого-промышленную группировку месторождений необхо-
димо дополнять анализом геологических закономерностей, контро-
лирующих локализацию месторождений, их форму, строение и рас-
пределение вещественного состава, свойств и качества полезного иско-
паемого.
26

3.	ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
Успешные поиски, разведка и оценка месторождений требуют все-
стороннего изучения как самих месторождений, так и их геологической
позиции в рудном поле, районе, зоне, поясе, бассейне. По результатам
такого изучения составляют карты, стратиграфические колонки, разно-
образные разрезы, планы, схемы, которые сопровождаются соответст-
вующими описаниями и разъяснениями. В совокупности это графическая
и словесная имитационная модель месторождения. В основе построе-
ния ее лежат некоторые установленные или предполагаемые простран-
ственные и временные закономерности, связывающие отдельные эле-
менты строения рассматриваемого геологического тела в единую си-
стему.
Наиболее важными для поисков, разведки и оценки месторождений
полезных ископаемых среди геологических наук являются стратигра-
фия, литология, тектоника, магматизм, метаморфизм, геоморфология,
геохимия, гидрогеология.
В литературе эти элементы геологии называют поисковыми предпо-
сылками, имея в виду, что они могут указывать на закономерности
размещения месторождений и соответственно являются основой для
прогноза и поисков полезных ископаемых. Ниже мы покажем, что гео-
логические предпосылки (факторы контроля) являются геологической
основой и для крупномасштабных разведочных прогнозов, т. е. для
решения задач разведки и геолого-экономической оценки месторожде-
ний полезных ископаемых.
При поисках, разведке и оценке имеет определяющее значение сово-
купность закономерностей, контролирующих месторождения. Но для
различных типов месторождений они могут комбинироваться по-раз-
ному и каждый из них проявляется весьма специфически. Поэтому целе-
сообразно их раздельное рассмотрение.
Стратиграфические предпосылки. Сущность стратиграфических за-
кономерностей, контролирующих месторождения полезных ископаемых,
заключается в том, что многие месторождения залегают в определен-
ных стратиграфических подразделениях геологического разреза.
Для месторождений некоторых полезных ископаемых, например
угля, железа, марганца, алюминия, фосфора, галоидов, характерна их
приуроченность к крупным стратиграфическим подразделениям в пре-
делах обширных территорий. Большее значение имеет приуроченность
полезных ископаемых к более дробным стратиграфическим подразде-
лениям— свитам, ярусам, горизонтам. По большей части такие зако-
номерности имеют местное значение — в пределах бассейна, района.
Например, для железных руд Криворожского бассейна существенно
важно расчленение криворожской серии пород протерозоя на три свиты
и характеристика признаков, которые позволяют выделить среднюю руд-
ную свиту этой серии и конкретные пласты руды. Для разведки в Куз-
нецком басейне важны признаки, по которым можно установить в об-
нажениях и особенно по керну скважин определенную угленосную свиту,
характеризующуюся в данном районе максимальной угленосностью
или наиболее ценными качествами углей. С этой точки зрения важно
знать стратиграфическое положение не только угленосной толщи, но и
отдельных свит, вплоть до отдельных горизонтов и пластов.
В этой связи возникает проблема максимально дробного стратигра-
фического расчленения продуктивных толщ и свит, синонимики плас-
тов полезного ископаемого, выделения и прослеживания опорных мар-
кирующих горизонтов. Биостратиграфические и современные методы аб-
солютного определения возраста в большинстве случаев для дробной
стратиграфии недостаточны. Для этого используются разнообразные
27

литологические методы, например метод циклического (ритмичного)
анализа осадочных толщ.
Важное значение в формировании многих остаточных и осадочных
месторождений имеют региональные перерывы в осадконакоплении.
Месторождения бокситов, фосфоритов, многие месторождения марганца,
древние погребенные россыпи золота залегают, как правило, в основа-
нии трансгрессивных серий пород. Например, Тихвинские и Северо-
Онежские месторождения бокситов залегают на размытых девонских от-
ложениях в подошве трансгрессивной серии нижнекарбоновых пород,
палеозойские бокситы Северного Урала (Красная Шапочка, Ивдель) в
основании трансгрессивной серии нижнего девона на верхнесилурийских
известняках, бокситы Тургайского прогиба на закарстованной поверх-
ности палеозойских известняков в подошве трансгрессивно залегающих
нижнемеловых отложений.
Чиатурское месторождение марганца залегает на известняках верх-
него мела в основании олигоценовой трансгрессии. Никопольские ме-
сторождения марганца расположены в породах олигоценового возраста,
которые залегают непосредственно на размытой поверхности докемб-
рия. Месторождения марганца Северного Урала (Полуночное, Марсят-
ское) связаны с неогеновой трансгрессией и залегают на палеозойских
образованиях восточного склона Урала.
В европейской части СССР широко развиты фосфоритовые место-
рождения желвакового типа, связанные с сеноманской трансгрессией.
Главный пласт фосфоритов Егорьевского месторождения (Московская
обл.) залегает на размытой поверхности юрских отложений в основа-
нии трансгрессивной серии пород верхневолжского возраста.
Размеры, форма и мощность рудных тел месторождений этой груп-
пы, а во многих случаях строение залежей и качество полезного иско-
паемого определяются характером поверхности и составом пород под-
стилающих образований, характером и длительностью трансгрессии.
Для поисков, разведки и оценки месторождений полезных ископае-
мых важна точная датировка стратиграфического перерыва и начала
фазы развития трансгрессии.
Стратиграфическая закономерность размещения эндогенных место-
рождений имеет, как правило, вторичный характер — они локализуются
в стратиграфически выдержанных горизонтах «благоприятных» пород
или контролируются горизонтами литологических разностей пород, вы-
полняющих роль экрана при образовании гидротермальных месторож-
дений. Здесь более правильно говорить о литологическом контроле, но
стратиграфические закономерности следует использовать при поисках
и разведке.
Такая стратиграфическая приуроченность эндогенных месторожде-
ний довольно распространена и ее всегда необходимо выявлять, изу-
чать и использовать в поисковых и разведочных целях.
Так, на Алтае большее число полиметаллических месторождений
приурочено к вулканогенно-осадочным породам среднего девона; зна-
менитые колчеданные месторождения Урала связаны с полосой эффу-
зивных так называемых зеленокаменных пород силурийско-девонского
возраста; магнетитовые месторождения Тургайского прогиба приуро-
чены к карбонатным и эффузивно-осадочным породам валериановской
свиты нижнекарбонового возраста.
Для поисковых целей можно использовать и возраст изверженных
пород, имея в виду специализированную рудоносность массивов разного
возраста в одном и том же регионе. Примеры такой специализации не-
однократно отмечались для Казахстана, Забайкалья, Якутии и Северо-
Востока СССР.
Значение стратиграфического контроля месторождений для поис-
ков, разведки и оценки их трудно переоценить. По карте легко оконту-
28

рить площади распространения отложений благоприятных стратигра-
фических подразделений и тем самым ограничить площадь поисков. Оче-
видно, чем более дробно стратиграфическое расчленение и более четко,
точно и определенно выявлена приуроченность месторождения к стра-
тиграфическому подразделению, тем больше можно сократить площадь
поисков, целеустремленно их направить и повысить результатив-
ность.
При разведке локализация месторождения в определенном страти-
графическом подразделении позволяет на основании геологической
карты и минимальных разведочных данных строить прогнозные разрезы,
планы и проекции рудных залежей, определять элементы залегания в
заданных точках, обоснованно моделировать тектоническую структуру
месторождения, как складчатую, так и дизъюнктивную. Стратиграфи-
ческое положение ископаемого угля в толще отложений бассейна позво-
ляет обоснованно предполагать степень метаморфизма угля, т. е. прог-
нозировать качество полезного ископаемого. Эта же закономерность
может служить основой для прогнозирования физических свойств по-
род, что очень важно при интерпретации геофизических данных.
Стратиграфическая закономерность позволяет на основании геоло-
гической карты и разрезов наиболее обоснованно выбирать точки зало-
жения разведочных выработок, решать вопрос об окончании бурения
скважин, обоснованно интерполировать данные между точками наблю-
дения и тем самым разрежать разведочную сеть. Общеизвестно, что раз-
ведка осадочных месторождений с четко выраженным стратиграфиче-
ским контролем, как правило, значительно проще, дешевле и достовер-
нее.
Для эндогенных месторождений, не сингенетичных осадочным обра-
зованиям, в которых они локализованы, роль стратиграфии в значитель-
ной мере снижается. Однако и для этой группы месторождений в пол-
ной мере сохраняется поисковое значение стратиграфических предпо-
сылок. Их следует использовать в комплексе с другими геологическими
закономерностями для структурных построений и соответственно для
разведочных прогнозов.
Литологические предпосылки. Термин «литология» охватывает три
стороны учения об осадочных породах: 1) методику их изучения; 2) ве-
щественный состав, строение и генезис отдельных типов пород и 3) об-
щую теорию осадочного породообразования (литогенеза).
Одно из фундаментальных понятий в литологии — осадочная фа-
ция — обстановка осадконакопления, овеществленная в горной породе.
Все осадочные породы, в том числе и руды осадочного происхождения,
представляют собой отдельные фации. Д. В. Наливкин установил сле-
дующую иерархию фаций: а) фация; б) группа сходных фаций — Сер-
вия; в) группа сервий образует нимию — формацию.
Залежь осадочного полезного ископаемого — особая фация, входя-
щая в определенную закономерно образованную сервию, а также и в
формацию.
Разумеется, что такой стройный ряд имеет место только в идеали-
зированном виде. В натуре фациальные ряды и во времени, и в прост-
ранстве, как правило, нарушаются.
Смена фаций происходит вследствие тектонических движений в об-
ластях сноса и накопления осадков и в связи с изменениями особенно-
стей (деталей) палеогеографических ландшафтов. Эти смены могут
быть постепенными или резкими. Кроме того, палеогеографические ус-
ловия сами определяются тектоническими движениями и процессами
эрозии (абразии) и осадконакопления. Поэтому осадочная фация фор-
мируется в результате сложных взаимосвязанных процессов и усло-
вий, которые затушевывают общую закономерную связь между фа-
циями.
29

Часто происходит выпадение некоторых фаций из идеального зако-
номерного их набора главным образом вследствие прекращения осадко-
образования пли размыва уже отложившихся осадков.
Вопросы литологического и фациального анализа осадочных по-
род, как отмечено выше, составляют предмет особой геологической на-
уки — литологии. Литологические исследования реализуются в виде
схем строения осадочной толщи, литологических карт, профилей и раз-
резов. Из этих материалов определяют конкретные общие и локальные
закономерности размещения осадочных месторождений полезных иско-
паемых в данном районе или бассейне, руководствуясь которыми ре-
шают поисковые и разведочные задачи: где проводить поисковые ра-
боты, как размещать разведочные выработки, как интерполировать
данные между разведочными точками и экстраполировать их за пре-
делы контура, образованного этими точками.
Наличие литологических схем, карт и профилей обязательно для
научно обоснованного проведения поисков и разведки осадочных ме-
сторождений и обобщения полученных материалов. Их составление вхо-
дит в комплекс геологической съемки в пределах угольных железоруд-
ных, бокситоиосных, соленосных, фосфоритовых и других бассейнов и
районов распространения месторождений осадочного происхождения.
Литолого-фациальные предпосылки должны рассматриваться в ком-
плексе со стратиграфическими. Выше отмечено, что для дробного рас-
членения осадочных толщ используются литологические методы и, в
частности, метод фациально-циклического расчленения их. С другой
стороны, конкретные литологические закономерности, которые исполь-
зует геолог-разведчик, могут быть надежно выявлены при достоверной
идентификации (синонимике) толщ и отдельных слоев.
Последняя задача в отношении залежей полезного ископаемого —
одна из важнейших в разведке для их оконтуривания, геометризации,
построения структурно-тектонических моделей, определения изменчи-
вости качества полезного ископаемого и т. п.
Детальный литологический анализ состава и строения осадочных
пород во многих случаях позволяет однозначно установить положение
кровли и почвы пластов и нормальную последовательность пород, что
очень важно для структурных построений.
Для практических целей недостаточно общее положение, что ис-
копаемые угли — болотная фация, развивающаяся в прибрежно-мор-
ской или континентальной обстановке в условиях увлажненного и теп-
лого климата. Для образования угля «не противопоказаны» и отложе-
ния открытого моря, например для Донбасса и других паралических
бассейнов, где угольные пласты соседствуют с морскими отложениями
(известняками, глинистыми сланцами с фауной открытого моря и явно
морскими песчаниками и гравелитами). При этом под морскими слоями
здесь часто залегают наиболее выдержанные угольные пласты.
Важное значение для целей разведки и оценки угольных пластов
(изменчивости, мощности и качества угля) имеют местные закономер-
ности — в масштабе бассейна и даже отдельных районов. Нет также
большой пользы от общего правильного утверждения, что бокситы на-
ходятся ближе к береговой линии трансгрессирующего моря, чем залежи
марганца. Ни одно крупное месторождение бокситов не было найдено
там, где известны месторождения марганцевых осадочных руд, как и
наоборот. Практически намного важнее местная закономерная связь
размещения залежей бокситов с субстратом площадей, на которые рас-
пространяется бокситоносная трансгрессия.
В каждом районе необходимо ставить литологические исследования
и использовать конкретные литолого-фациальные закоиомериости, конт-
ролирующие образование осадочных месторождений. Литологический и,
в частности, минеральный и химический состав, текстура и структура,
30

физические свойства пород (пористость, крупность зерен) также влияют
на размещение эндогенных руд.
Средн горных пород можно выявить особенно благоприятные
для взаимодействия с рудоносными растворами. В этом отношении вы-
деляются известняки, доломиты и эффузивно-осадочные породы, по ко-
торым развиваются метасоматиты, в том числе скарны с медными, воль-
фрамовыми, молибденовыми и золотыми рудами. Многочисленные свин-
цово-цинковые руды локализуются в карбонатных породах (Средняя
Азия, Центральный Казахстан, Забайкалье). Песчаники во многих мес-
тах вмещают преимущественно оловянно-вольфрамовые руды (Тихо-
океанский рудный пояс). По В. Д. Никитину, минеральный состав пег-
матитов, степень н характер их ослюденения зависят от минерального
и химического состава вмещающих пород: промышленные концентра-
ции мусковита несут пегматиты, залегающие среди метаморфических
пород плагиоклазового состава (бедные калием), и они отсутствуют в
пегматитах среди микроклиновых (богатых калием) пород.
Магматические предпосылки. В основе магматических предпосылок,
контролирующих размещение месторождений полезных ископаемых,
лежит представление о генетической связи эндогенных месторождений с
магматическими процессами. В соответствии с этими представлениями
рудное вещество выносится из глубин в более верхние зоны коры и на
ее поверхность вместе с магмой или в связи с магматической деятель-
ностью. Многочисленные примеры такого явления отмечаются при изу-
• чении современной вулканической деятельности. На основании огромного
опыта изучения месторождений полезных ископаемых эмпирически уста-
новлены определенные признаки связи изверженных пород и эндоген-
ных месторождений, которые могут рассматриваться в качестве магма-
тического контроля их размещения.
Главнейшими из таких признаков являются: I) одновременность
образования; 2) одинаковые фациально-глубинные условия образова-
ния; 3) связь определенных по составу изверженных пород и месторож-
дений; 4) связь с интрузивными дайками; 5) закономерности простран-
ственного размещения месторождений по отношению к массивам из-
верженных пород; 6) геохимические признаки.
Одновременность образования изверженных пород и эндогенных
месторождений может быть обоснована, если те и другие залегают в
породах одного возраста и перекрыты более молодыми одновозрастиыми
породами.
Залегание месторождений и комплексов одновременных с ними из-
верженных пород под породами одного возраста наблюдается очень
редко. Большей частью одновозрастность устанавливается по наличию
в базальных конгломератах, покрывающих рудную свиту, рудной галь-
ки и гальки соответствующих изверженных пород. Поэтому рассмат-
риваемый признак обычно может быть установлен только в пределах
широкого возрастного интервала.
Одинаковые условия образования определяются тем, что с обла-
стями развития абиссальных фаций изверженных пород связаны глубин-
ные, хорошо дифференцированные фации месторождений, соответствен-
но с гипабиссальными фациями пород — месторождения средних глу-
бин и с приповерхностными вулканогенными фациями пород — специфи-
' ческий комплекс месторождений.
Связь определенных по составу изверженных пород и месторожде-
ний полезных ископаемых — фактор контроля, видимо, наиболее оче-
видный, который используется при поисках достаточно часто. Однако
> следует иметь в виду, что некоторые полезные ископаемые встречаются
! с интрузиями весьма широкого диапазона, например медь, золото, же-
лезо и др. Вместе с тем гранодиоритовые интрузии контролируют раз-
нообразные послемагматические месторождения полезных ископаемых.
31

Связь с конкретными интрузиями устанавливается с трудом и не всегда
определенно. Поэтому, несмотря на кажущуюся очевидность рассмат-
риваемого фактора контроля, к использованию его следует относиться
очень осторожно.
Наиболее определенно установлена связь некоторых полезных ис-
копаемых с ультраосновными и основными породами. С дунитами и
перидотитами связаны месторождения хрома, платины и алмазов. Они
залегают в виде шлиров, штоков н труб внутри массивов указанных
пород и их дифференцированных разновидностей, нередко измененных
и превращенных в змеевики, эклогиты, кимберлиты. В массивах пирок-
сенитов и продуктов нх дифференциации залегают руды титаномагне-
титового состава в виде крупных тел неправильной формы, жил и што-
ков.
В этих же породах встречаются вкрапленные руды пирита, иногда
содержащие медь. С серпентинитами связаны месторождения асбеста.
В массивах оливинитов, пироксенитов и перидотитов, окруженных нефе-
линовыми сиеннтамн, залегают месторождения флогопита и вермику-
лита. С габбро-норнтамн и их дифференцированными разностями свя-
заны месторождения медно-ннкелевых руд, содержащих платиноиды.
С основными породами связаны главнейшие месторождения исланд-
ского шпата, со средними и кислыми по составу изверженными поро-
дами (диоритами, гранодиоритами, гранитами и аляскитами) — очень
широкий ряд месторождений: железа, цветных и редких металлов, пьезо-
оптического кварца и др. Некоторые из них, главным образом высоко-
температурные, локализованы в грейзенах н скарнах. Например, место-
рождения лития, тантала, вольфрама, олова, молибдена, меди явно
контролируются массивами изверженных пород, залегая преимущест-
венно в эндо- и экзоконтактах этих массивов.
Для большей части низкотемпературных месторождений меди, по-
лиметаллов, ртути, сурьмы и других даже пространственная связь с
изверженными породами часто не устанавливается. Магматический
контроль в размещении месторождений полезных ископаемых, особенно
гидротермальных, затушевывается еще и тем, что для многих случаев
доказана высокая вероятность концентрации рудных минералов не за
счет выноса из магматических очагов, а за счет выщелачивания ценных
компонентов на месте из вмещающих горных пород. Это литологиче-
ский, а не магматический контроль, хотя, вероятно, и в этих случаях
активность магмы играет существенную роль. В целом значение из-
верженных пород среднего и кислого состава для поисков следует при-
знать ограниченным. Роль их сводится к следующему общему поло-
жению: поиски следует начинать с изучения контактов таких массивов
с наиболее благоприятными для локализации оруденения вмещающими
породами (известняками, эффузивами, песчаниками). Однако нельзя
относить к бесперспективным контакты с другими породами, так же как
и площади, удаленные от контактов.
Более отчетливо выражена закономерная связь месторождений по-
лезных ископаемых со щелочными интрузиями и, в частности, с масси-
вами карбонатитов. Они контролируют весьма большое число полезных
ископаемых: апатит, флогопит, вермикулит, железо, титан, медь, ниобий,
тантал, стронций, церий, цезий, индий, цирконий, торий и др. Как пра-
вило, месторождения магматического и метасоматического происхожде-
ния залегают в массивах щелочных изверженных пород. Характерны
руды сложного, комплексного состава. Многие из месторождений кар-
бонатитовой формации по масштабу запасов и качеству сырья относятся
к уникальным, имеющим мировое значение.
Наиболее перспективные массивы представляют собой глубокодиф-
ференцированные комплексы щелочных пород. Для них характерна от-
четливо выраженная вертикальная и горизонтальная зональность строе-
32

ния, с которой закономерно связано размещение полезных ископаемых.
Как типичных представителей этой рудной формации можно рассматри-
вать массив Сокли в Северной Финляндии, Люлякоп (Полабора) в Юж-
ной Африке. Гидротермальные месторождения в экзоконтактах щелоч-
ных массивов менее характерны.
За счет физического или химического разрушения изверженных по-
род во многих случаях образуются обломочные (элювиальные, делюви-
альные, аллювиальные), остаточные инфильтрационные и осадочные ме-
сторождения. Во всех этих случаях минеральный и химический состав
месторождений в той или иной степени определяется составом материн-
ских пород. Однако не всегда легко установить источник минералов и
химических элементов, за счет которых возникли те или иные место-
рождения.
Продукты разрушения изверженных пород могут переноситься на
значительные расстояния, а осадочные месторождения нередко бывают
переотложенными. Тогда связь с материнскими изверженными породами
устанавливается с большим трудом.
За счет разрушения ультраосновных пород образуются россыпные
месторождения платины и алмазов (Сибирь). На площадях развития
ультраосновных изверженных пород в условиях пенеплена расположены
остаточные месторождения железа, содержащие значительное количе-
ство никеля, кобальта, марганца, хрома (крупнейшие месторождения
Кубы, Елизаветинское месторождение на Урале). Иногда в подобных
месторождениях содержание никеля достигает такой величины, что их
целесообразно разрабатывать на никель (многие месторождения на
Южном Урале, месторождения Греции, Албании и Др.).
Перечисленные примеры показывают, что для большого числа экзо-
генных месторождений установлена пространственная и генетическая
связь с ультраосновными породами, и, следовательно, выявление мас-
сивов ультраосновных пород в этом случае имеет большое поисковое
значение.
С основными эффузивными породами (порфириты, мелафиры и их
туфы) связаны инфильтрационные месторождения медистых песчаников,
но они могут быть расположены на значительном удалении от указан-
ных изверженных пород. Подобные месторождения известны в При-
уралье, Новой Мексике (США), Боливии.
С изверженными породами кислого состава связана большая груп-
па экзогенных месторождений. В результате физического выветривания
этих пород образуются элювиальные, делювиальные и аллювиальные
месторождения золота, монацита, олова, вольфрама, тантала и др. Все
эти месторождения могут быть расположены непосредственно в преде-
лах массивов указанных изверженных пород (элювиальные месторож-
дения) или в удалении от них (делювиальные, аллювиальные).
При физико-химическом разрушении гранитных пород, богатых гли-
ноземом, возникают латеритные месторождения глинозема (Австралия,
Африка и др.). Иногда в подобных месторождениях концентрируется
золото за счет коренных пород, где оно находилось в рассеянном со-
стоянии (месторождения Австралии — округ Калгурли и Французской
Гвианы).
В результате каолинового выветривания кислых кристаллических
пород (особенно пегматитов), содержащих небольшое количество же-
леза, образуются месторождения каолинов (на Украине Глуховцы, Тур-
бово, Просяное и др., на Урале район Магнитогорска).
Закономерное расположение месторождений относительно интру-
зивных тел имеет также важное поисковое значение. Пространственное
положение, масштаб, строение месторождений, генетически связанных
с интрузиями, зависят от следующих главных факторов: формы, элемен-
3 Зак. 32!	33

тов залегания и характера поверхности интрузивов, их размера, строе-
ния и глубины эрозионного среза.
Для поисков месторождений, связанных с основными и ультраос-
новными интрузиями, имеет значение установление формы интрузивов,
особенно контуров лополитов и строения «дна», так как в углублениях
последнего расположены обычно магматические рудные месторождения
(придонные медно-никелевые руды).
При поисках месторождений, связанных с изверженными породами
кислого состава, существенную помощь оказывает выяснение формы
поверхности интрузивных массивов. На участках пологого погружения
кровли и в апикальных частях интрузивов залегают гидротермальные
месторождения, нередко распределенные по зонам, которые характери-
зуются разным минеральным составом. Зоны минерализации при этом
имеют значительную ширину. На участках крутого погружения кровли
интрузива ширина зон гидротермальных месторождений значительно
уже.
Для большей части месторождений, связанных с ультраосновными,
основными и щелочными породами, часто устанавливается прямая за-
висимость их масштаба от размеров массива. Крупные месторождения
магматического происхождения расположены обычно в пределах боль-
ших интрузивов. Однако известны случаи, когда крупные интрузивные
тела не содержат месторождений.
С крупными интрузиями среднего и кислого состава связано обра-
зование большого числа эндогенных и экзогенных месторождений.
Важное поисковое значение имеют также площади развития малых
интрузий: штоков и даек. Большинство геологов считает, что между ма-
лыми интрузиями и месторождениями существует парагенетическая
связь, так как эти интрузии и ассоциирующие с ними месторождения
являются самостоятельными производными глубоких магматических
очагов. Обычно чем разнообразнее состав и возраст малых интрузий,
на данной площади, тем она более рудоносна.
По отношению к малым интрузиям месторождения могут быть рас-
положены:
1)	на тех же площадях, где находятся дайки и штоки изверженных
пород, но без видимой связи с этими породами;
2)	внутри или по периферии штоков или даек;
3)	сами штоки и дайки иногда являются рудными телами, содер-
жащими вкрапленные руды.
Многочисленный фактический материал свидетельствует о том, что
число, масштаб, минеральный состав и расположение эндогенных место-
рождений зависят от глубины эрозионного среза крупных интрузивов.
В. И. Смирнов выделяет три уровня эрозионного среза гранитных
интрузивов.
1.	Эрозионный срез проходит вблизи поверхности интрузива, но не
срезает ее. Наличие интрузива предполагается на основании установ-
ления даек изверженных пород, гидротермального изменения вмещаю-
щих пород и по присутствию гидротермальных месторождений. При бла-
гоприятной литолого-структурной обстановке в этих условиях возможно
накопление телетермальных месторождений свинца, цинка, меди, ртути,
сурьмы и др.
2.	Если эрозия срезает лишь верхние части интрузива и на эрозион-
ной поверхности наблюдается чередование площадей, сложенных инт-
рузивными и вмещающими породами, то такая обстановка максимально
благоприятна для нахождения постмагматических месторождений как в
породах кровли, так и в самом интрузиве. При этом в плане место-
рождения иногда расположены вокруг интрузива по характеру минера-
лизации зонально.
34

3.	При глубоком эрозионном срезе интрузивов менее вероятно на-
хождение связанных с ними эндогенных месторождений.
Глубина эрозионного среза интрузива имеет значение также для
поисков месторождений, связанных с ультраосновными, основными и
щелочными породами. Установление уровня эрозионного среза массива
в этих случаях позволяет определить положение придонных и «висячих»
залежей вкрапленных руд, протяженность и глубину оруденения, крае-
вых залежей, а в случае приуроченности оруденения к определенным
стратифицированным горизонтам — выявить положение тел в простран-
стве, а также площади оруденения на различных горизонтах.
Иногда наблюдается закономерный переход от месторождений вы-
сокотемпературных к низкотемпературным по мере удаления от мас-
сива. Зоны более или менее однотипного состава месторождений как
бы опоясывают гранитные интрузии.
Классическим примером подобной зональности являются неодно-
кратно описанные в литературе Корнуольские месторождения (Англия).
Они изучаются и эксплуатируются на протяжении нескольких столетий
и вскрыты на глубину более 1 км. Здесь установлена следующая за-
кономерность в распределении месторождений относительно гранитной
интрузии, являющейся источником рудного вещества: в самом гранит-
ном массиве расположены кварц-турмалиновые жилы с касситеритом;
вблизи интрузива жилы помимо касситерита содержат вольфрамит; не-
сколько дальше от интрузива жилы переходят в вольфрамово-медные
со станнином; еще дальше они приобретают халькопирит-борнитовый
состав, а жильные минералы здесь представлены уже кварцем и флюо-
ритом; в следующей зоне появляется никель-кобальт-урановое орудене-
ние также с кварцем и флюоритом; затем присутствуют сульфиды
свинца и цинка с серебром и сопровождающие их жильные минералы —
кварц и барит; отдаленные от интрузива участки оруденения характе-
ризуются сурьмой, а еще дальше оно представлено карбонатами же-
леза и марганца.
Следует еще раз подчеркнуть, что магматические предпосылки
часто имеют локальное значение, могут быть использованы в пределах
данного рудного района или поля и, следовательно, их необходимо
выявлять, изучать или проверять для каждого нового района.
Тектонические предпосылки. Как известно, история развития основ-
ных геотектонических структурных элементов (геосинклиналей, плат-
форм, областей автономной активизации) принципиально различна.
Естественно поэтому, что и месторождения полезных ископаемых, рас-
положенных в пределах их, существенно отличаются как по составу,
так и по предпосылкам, используемым для оценки перспектив этих
месторождений.
Для геосинклинальных областей характерны главным образом
разнообразные по минерализации эндогенные месторождения. Первич-
но-осадочные месторождения здесь подвергаются значительным вторич-
ным изменениям, глубокому метаморфизму, иногда разрушению (на-
пример, месторождения каустобиолитов, цементных известняков
и т. п.).
Платформы — области развития преимущественно разнообразных
осадочных месторождений и месторождений выветривания. Для этих
территорий характерны те эндогенные месторождения, которые свя-
заны с основными, ультраосновными и щелочными изверженными поро-
дами.
Очень перспективны для ряда полезных ископаемых области, пере-
ходные от геосинклиналей к платформам, передовые и краевые про-
гибы, парагеосинклинали и т. п. К таким тектоническим структурам
приурочены крупнейшие нефтеносные и угленосные бассейны.
3*	35

В последние 10—15 лет получило широкое распространение пред-
ставление о зонах активизации, которые развиваются в пределах более
древних стабилизированных геосинклиналей. Зоны активизации харак-
теризуются новым более молодым комплексом изверженных пород и бо-
лее молодыми месторождениями, которые накладываются на более
древний комплекс. Это области, особенно благоприятные для локали-
зации разнообразных месторождений. В СССР примерами таких обла-
стей можно считать Забайкалье, Таймыр, Северо-Восток Сибири, воз-
можно, Кольский полуостров.
Образование и размещение месторождений различных полезных ис-
копаемых контролируется сложной историей развития геотектонических
структур. Данные геоструктурного анализа являются основными для
построения мелкомасштабных металлогенических и прогнозных карт и
соответственно для обоснования и оценки поисков перспектив целых
регионов.
В качестве более конкретных предпосылок используются частные
тектонические структуры различного порядка — от региональных глу-
бинных разломов и зон складчатости до отдельных элементов складок,
разрывных нарушений, вплоть до систем трещин кливажа.
Региональные тектонические структуры выступают как фактор,
контролирующий проявление магматизма, размещение массивов извер-
женных пород и связанных с ними месторождений полезных ископаемых.
В этом отношении в последнее время уделяется большое внимание риф-
товым зонам, как океаническим, так и межконтинентальным. Подчи-
ненные структуры (следующих порядков) могут являться, с одной сто-
роды, рудоподводящими, а с другой — благоприятными для локализа-
ции рудной минерализации. Особенно большое значение они имеют для
выявления эндогенных месторождений и месторождений жидких и га-
зообразных полезных ископаемых.
В складчатых областях особенно благоприятны для локализации
эндогенной минерализации антиклинальные складки. При этом круп-
ные антиклинальные сооружения контролируют рудные провинции или
рудные районы, а в пределах антиклинальных складок более высоких
порядков расположены отдельные месторождения. По В. М. Крейтеру,
более 90% рудных поясов, связанных со складчатыми нарушениями,
приурочено к антиклинориям и антиклиналям.
Небольшое количество месторождений бывает приурочено к пере-
гибам шарниров складок и изгибам крыльев, а также к местам их пере-
сечения разрывными нарушениями.
Большое значение для пространственного размещения месторожде-
ний имеют разрывные тектонические нарушения. Прежде всего следует
отметить крупные и сложные зоны разломов и смятия, которые разви-
ваются по окраинным частям платформ и границам жестких массивов,
находящихся в пределах складчатых областей. Они имеют региональ-
ный характер; их протяженность иногда достигает нескольких тысяч
километров, ширина — десятков и сотен километров. Указанные зоны
контролируют пространственное положение рудных провинций и рудных
поясов.
В пределах Алтае-Саянской складчатой области В. А. Кузнецов
установил шесть глубинных разломов, проходящих по границам геоан-
тиклиналей и геосинклиналей. Эти глубинные разломы контролируют
пространственное размещение ультраосновных интрузий и связанных
с ними месторождений полезных ископаемых, а также более поздние
гидротермальные месторождения железа, полиметаллов, ртути.
Подобным же примером является Верхоянский разлом, прослежен-
ный более чем на 1000 км вдоль границы Верхоянской складчатой об-
ласти с Колымской плитой.
36

С таким же типом структур связаны медно-полиметаллический пояс
Скалистых гор Северной Америки, протягивающийся на 1500 км и име-
ющий ширину около 100 км, а также рудные пояса, окаймляющие Ка-
надский щит, плато Колорадо и др.
С меньшей по масштабу Иртышской зоной смятия В. П. Нехоро-
шей связывает три рудных пояса северо-западного направления: Кал-
бинский оловянно-вольфрамовый, расположенный юго-западнее указан-
ной зоны смятия, полиметаллический пояс, находящийся северо-восточ-
нее этой зоны, и вольфрамо-молибденовый пояс в западной части Гор-
ного Алтая.
С глубинными региональными разломами, расположенными в ос-
новании платформ, связана группа эндогенных месторождений: суль-
фидные медно-никелевые (Норильск, Монче-Тундра и др.), алмазонос-
ные (Сибирь, Южная Африка, Бразилия), урановые (Канада, Африка),
золоторудные (Канада) и др.
Крупные сбросы, сдвиги и надвигн значительно меньших масшта-
бов, чем описанные выше, по отношению к складкам бывают согласные
или секущие. Длина их исчисляется десятками и первыми сотнями ки-
лометров. Такие нарушения являются рудоподводящими, а сами место-
рождения расположены в структурах второго и третьего порядка. При-
мером подобного структурного контроля являются рудные пояса на Ура-
ле, в Средней Азии, Западной Сибири и др.
Отдельные месторождения, а также рудные столбы в пределах руд-
ных тел контролируются локальными структурами. Например, известно,
что рудные тела часто залегают в шарнирах складок, зонах дробления,
трещинах разнообразного генезиса, по плоскостям сколов, напластова-
ния, расслаивания и т. п.
Локализация рудных тел внутри массивов изверженных пород свя-
зана с внутренним строением, степенью дифференциации и раскристал-
лизации последних, а также обусловлена их внутренней тектонической
трещиноватостью.
Поэтому большое значение имеет изучение «расслоенных» интру-
зивов, так как оруденение иногда связано с определенными их горизон-
тами.
Локализация оруденения бывает приурочена к линейным и плос-
костным структурам течения. Так, Н. А. Елисеев считал, что уральские
месторождения хромита, сульфидные месторождения Седбери и ряд
других приурочены к плоскостным структурам течения.
Изучение первичной трещиноватости интрузивов очень важно для
выявления постмагматических и позднемагматических месторождений,
так как они могут быть приурочены к определенным системам этой тре-
щиноватости.
Локальные тектонические нарушения имеют важное значение при
детальных поисках и разведке месторождений. В. И. Смирнов выделяет
20 типов рудных тел, контролируемых определенными структурами.
Детально эти вопросы рассматриваются в курсе «Структуры рудных
полей и месторождений».
Для прогнозирования разведки и оценки месторождения часто ре-
шающее значение имеет анализ конкретной тектоники его и, в частно-
сти, выделение и характеристика элементов дорудной, внутрирудной и
особенно послерудной тектоники. Правильное понимание систем после-
рудных дислокаций и количественная их характеристика позволяют по
дискретным разведочным и эксплуатационным данным обоснованно гео-
метризировать тела полезных ископаемых, что совершенно необходимо
для проектирования детальной и эксплуатационной разведки, обосно-
вания системы и густоты разведочных выработок, выбора места зало-
жения каждой из них.
37

Часто для полноты характеристики тектонических условий место-
рождения следует проводить детальное минералогическое и структур-
ное изучение дайкового и жильного комплекса рудных и безрудных тел,
развитых на месторождении.
Для разведчика полезен совет — не жалеть сил, внимания и техни-
ческих средств на изучение конкретных деталей тектоники месторожде-
ния в целях выявления ее закономерностей. Вопросы геометризации
тектонического строения месторождений часто являются наиболее
трудными при разведке.
Геохимические предпосылки. Геохимические закономерности при-
обретают все большее значение при поисках и разведке месторождений
полезных ископаемых. Сущность их заключается в закономерностях
поведения химических элементов в земной коре, обусловленных свой-
ствами самих элементов, физико-химической обстановкой и особенно-
стями геологических процессов.
Для поисковых целей представляют интерес следующие главные
геохимические закономерности:
1)	поведение химических элементов в процессах эндогенного рудо-
образования и, в частности, в процессах метаморфизма и метасома-
тоза;
2)	поведение химических элементов при экзогенных процессах, и,
в частности, в зоне окисления;
3)	парагенетические закономерные ассоциации элементов, минера-
лов и месторождений.
Фактические материалы показывают, что часто в рудоносных инт-
рузиях, продуктивных осадочных и метаморфических толщах наблюда-
ется повышенное содержание определенных элементов по сравнению
с кларковым. Так, в продуктивных породах Рудного Алтая отмечается
повышенное содержание (в несколько раз по сравнению с кларковым)
свинца, цинка, серебра; в оловоносных интрузиях — олова, редких эле-
ментов и др. Следовательно, на основании повышенного содержания
рудных компонентов можно считать определенные породы и районы их
распространения потенциально рудоносными. Существенно важно по-
ведение химических элементов, их ассоциаций и соединений при изме-
нениях среды в процессах метаморфизма, метасоматоза в глубинных
зонах и окисления в приповерхностной зоне. Геохимические закономер-
ности, выявленные при этом, являются основанием для геологических
прогнозов об изменениях оруденения на глубину и по площади. Иссле-
дование этих важнейших для поисков и разведки вопросов — задача
генетической минералогии и учения о геологии месторождений полезных
ископаемых.
Большую помощь при поисках оказывают первичные и вторичные
ореолы рассеяния компонентов, возникающие вблизи рудных тел в про-
цессе их образования или разрушения. Они относятся к поисковым при-
знакам и рассмотрены ниже.
Парагенетические ассоциации элементов, минералов и месторожде-
ний также с успехом используются при выборе направления и прове-
дения поисковых работ, а также для перспективной оценки найденных
объектов.
Использование парагенеза элементов может оказать существенную
помощь при поисках одних элементов по наличию других и при оценке
поискового значения ореолов рассеяния рудных элементов в извер-
женных, осадочных и метаморфических породах.
При оценке обнаруженных месторождений и рудопроявлений зна-
ние парагенезиса элементов позволяет установить весь комплекс глав-
ных, второстепенных и рассеянных элементов. Например, в свинцово-
цинковых рудах обычно присутствуют Ag, Cd и другие элементы, в же-
38

лезных рудах — Мп, V, Bi, Со, в месторождениях урана — Ni, Со, Си
или Со, Bi, Ni, Ag.
Как известно, существуют первичные и вторичные ассоциации ми-
нералов. Примерами первичной ассоциации являются галенит, сфале-
рит; киноварь, золото и кварц; пирит и халькопирит; алмаз и пироп;
мусковит и полевой шпат и т. п. Ассоциации вторичных минералов, раз-
вивающиеся по первичным, могут быть следующие: по галениту разви-
ваются англезит и церуссит, по сфалериту — смитсонит и каламин, по
арсенопириту — скородит, по кобальтину — эритрин и т. д. Большое по-
исковое значение имеет также парагенезис месторождений полезных
ископаемых, который позволяет по наличию одних видов полезных ис-
копаемых искать другие. Примерами такого парагенезиса являются эн-
догенные месторождения хрома и платины, никеля и кобальта, никеля
и меди, апатита и редкоземельных элементов, прожилково-вкрапленных
месторождений меди и молибдена, кварц-грейзеновых месторождений
олова, вольфрама и молибдена, пегматитовые месторождения бериллия
и тантало-ниобатов, месторождения вермикулита и флогопита в ультра-
основных щелочных породах и др.
Примерами парагенезиса месторождений полезных ископаемых в
коре выветривания являются местооождения железа и силикатного ни-
келя, каолина и огнеупорных глин. Из осадочных месторождений можно
привести следующие парагенетические ассоциации: угля и германия,
угля и огнеупорных глин, угля и урана; марганца и железа; урана и
ванадия, урана и фосфора; галоидных солей натрия, калия и магния,
известняка, доломита и гипса; гипса и серы и т. д.
Геоморфологические предпосылки. Для выявления, разведки и
оценки месторождений, образующихся в приповерхностных условиях,
в той или иной степени связанных с процессами формирования рельефа,
геоморфологические поисковые предпосылки имеют первостепенное зна-
чение.
Для выявления остаточных месторождений коры выветривания на-
ряду с изучением состава пород, характера геохимических процессов и
палеогеографических особенностей большое значение имеет палеогео-
морфологический анализ, позволяющий установить площади выравни-
вания, благоприятные для образования месторождений бокситов, каоли-
нов, железных и марганцевых руд, силикатного никеля и др.
Изучение истории развития рельефа лежит в основе поисков рос-
сыпных месторождений золота, платины, алмаза, касситерита, вольфра-
мита, монацита и др. Известно, что наиболее благоприятным для накоп-
ления россыпей перечисленных выше минералов является среднегорный
рельеф, характеризующийся хорошо развитой речной системой.
Геоморфологические исследования в сочетании с палеогеографиче-
ским анализом оказываются весьма эффективными при выявлении
древнего рельефа и древней сети, а следовательно, и древних россыпей.
Все это в равной степени относится и к поискам месторождений
песчано-гравийных отложений и других рыхлых строительных материа-
лов. В частности, для выявления месторождений большей части этих по-
лезных ископаемых существенное значение имеет изучение ледниковых
форм рельефа, контролирующих их пространственное распределение.
Как известно, изучение геоморфологии обычными методами и осо-
бенно путем дешифрирования аэрофотоснимков или визуальных наблю-
дений позволяет наметить площади, сложенные устойчивыми при вывет-
ривании породами. Первые создают положительные, а вторые—отри-
цательные формы рельефа. При этом могут быть установлены площади,
сложенные различными (по устойчивости против выветривания) осадоч-
ными породами, места расположения интрузий (как крупных, так и
малых), линии молодых и «действующих» разломов и, наконец, рудные
тела, создающие положительные (кварцевые, пегматитовые жилы и др.)
39

и отрицательные (минерализованные хлоритизированные и каолинизи-
рованные зоны, провалы над окисленными сульфидными рудами и т.п.)
формы рельефа.
Большое значение геоморфологические факторы имеют при выборе
методики геофизических и особенно геохимических поисков и интерпре-
тации полученных результатов.
*
* *
Каждая геологическая предпосылка (фактор контроля) имеет бо-
лее или менее локальное ограниченное значение. Очень важно устано-
вить границы их влияния. Не менее важно также знать возможности их
использования для решения конкретных задач на различных стадиях по-
исков и разведки, т. е. соответствие установленных геологических зако-
номерностей масштабу прогнозных построений. Например, региональная
зональность распределения магнетитовых месторождений по вертикали
в Тургайском прогибе может быть использована для общих суждений
о возможных перспективах отдельных месторождений, а в сочетании
с геофизическими предпосылками (магнитные, гравиметрические и дру-
гие аномалии) — для выбора наиболее перспективных точек для струк-
турно-поискового бурения.
Вместе с тем эти предпосылки фактически мало эффективны для
прогноза оруденения отдельного месторождения на глубину, когда не-
обходимо указать координаты положения возможных блоков массивных
руд, не подсчитанных в результате разведки. Для этих целей важны
литолого-фациальные, минералого-геохимические и структурные предпо-
сылки, установленные конкретно для каждого месторождения. Важно
иметь в виду, что предпосылки, установленные, например, для Соколов-
ско-Сарбайского района, в условиях Канарского или какого-либо дру-
гого месторождения той же провинции для решения аналогичных задач
не всегда пригодны. Здесь и литолого-фациальный контроль, и текто-
нические передвижки блоков, и метасоматическая зональность выра-
жены по-иному, и прежде чем делать соответствующие прогнозные по-
строения, геологические предпосылки должны быть исследованы и уточ-
нены применительно к данному конкретному объекту.
Поэтому, чтобы выявить комплекс геологических предпосылок, конт-
ролирующих конкретное месторождение, необходимо установить взаи-
мосвязи между региональными геологическими условиями и геологиче-
ским строением месторождения, вещественным составом полезного ис-
копаемого, его изменчивостью. Геолог должен иметь, конечно, прежде
всего геологические карты (бассейна, рудной провинции, пояса, зоны,
поля) масштаба от 1 :500 000—1 : 200 000 до 1 :50 000—1 :25 000 и де-
тальными картами месторождения масштаба от 1:10000 до 1:5000—
1 : 1000. Разумеется, что геологическая карта должна сопровождаться
соответствующими геологическими разрезами и стратиграфическими ко-
лонками, которые позволят дать анализ пространственного и времен-
ного соотношения отдельных элементов объекта. Понятно, что следует
использовать геологические карты наиболее современные, составленные
с учетом всех гидрогеологических, геофизических, геохимических и аэро-
фотограмметрических исследований.
Детальные карты месторождений должны отражать все разведоч-
ные и эксплуатационные, геофизические, геохимические и гидрогеоло-
гические данные по месторождению. Карты более мелких масштабов
должны включать карты более крупных масштабов. Составляя деталь-
ную карту месторождения, например, масштаба 1:5000—1:2000, гео-
лог обязан творчески проанализировать результаты маркшейдерских
планов масштаба 1 :500— 1 :200 и внести необходимые корректировки
в геологическую карту рудного поля или района в масштабе 1 :25 000—
40

1:10 000. Геологическая карта любого масштаба — это синтез разно-
стороннего изучения объекта, в результате которого выявляются геоло-
гические закономерности (предпосылки), контролирующие формирова-
ние объекта. Масштабы карт, используемые при поисках и разведках,
требуют определенной системы в зависимости от задач и объектов ис-
следования.
Объектом эксплуатации и соответственно разведки является полез-
ное ископаемое (руда), его залежь. Из этого основного уровня иссле-
дований и следует исходить, когда решаются вопросы прогнозирования
месторождений. Для изучения рудных тел и руды применяются все ме-
тоды разведки: детальное геологическое картирование на поверхности
земли и по разведочным и эксплуатационным подземным выработкам,
детальные геофизические и геохимические съемки, бурение, скважинная
геофизика и геохимия, все виды опробования. Для изучения веществен-
ного состава полезного ископаемого и вмещающих пород используют
количественные минераграфические, минералогические и петрологиче-
ские исследования, химические, технологические, физические испыта-
ния. Задача исследований — определить форму и строение рудных тел,
их пространственное положение, характер полезного ископаемого, рас-
пределение типов и сортов его, наличие, размеры, форму и распределе-
ние рудных столбов и безрудных (некондиционных) «окон», твердость,
вязкость и устойчивость боковых пород.
Данные изучения объекта обобщаются и реализуются графически
в виде геологических карт и планов масштаба от 1 :5000 — 1 :500 и до
1 : 100, геологических разрезов, гипсометрических и погоризонтных пла-
нов, различных проекций, планов подсчета запасов полезного ископае-
мого и в виде объяснительной записки. В целом это прогнозная модель
залежи полезного ископаемого с характеристикой его по всем основным
геолого-промышленным параметрам. Объемная модель строится на ос-
новании дискретных наблюдений по точкам, линиям и сечениям (по-
верхностям). Существенно важно иметь в виду, что интерполяция ре-
зультатов между точками наблюдения и экстраполяция их за преде-
лами изученного контура возможна только на основе выявленных зако-
номерностей в изменчивости рассматриваемых параметров. В противном
случае все обобщения и построения неизбежно будут формальными.
Для выявления закономерностей, контролирующих изменчивость
вещественного состава полезного ископаемого, а также формы внутрен-
ней структуры рудных тел большое значение имеет изучение условий
их образования, метаморфизма и разрушения (окисления, эрозии).
Чтобы выяснить закономерности этих процессов, необходимо проведе-
ние более детальных минералогических, петрологических, минераграфи-
ческих, химических и других исследований. Этот уровень исследований
можно назвать минералогическим. Масштаб этих исследований 1 : 1 или
по большей части они микроскопические, вплоть до молекулярного и
атомного уровня.
С другой стороны, закономерности, выявленные при изучении объек-
тов основного уровня, используются для обоснования выводов при ис-
следовании объектов более высокого уровня — месторождения. При
изучении месторождения имеются особые конкретные задачи: выявле-
ние закономерностей распределения на месторождении рудных тел,
установление их пространственного положения, основных факторов, оп-
ределяющих промышленное значение месторождения, закономерностей
тектоники месторождения (дорудной, послерудной и внутрирудной),
магматической деятельности в пределах месторождения, околорудных
изменений боковых пород, выветривания, окисления, эрозии. Объект
рассматриваемого уровня исследования — месторождение как объемное
тело вместе с его обрамлением, так как сущность многих явлений рас-
крывается при рассмотрении взаимоотношения оруденения с комплек-
41

сом вмещающих и сопутствующих пород. Методы исследования вклю-
чают геологическую съемку, геофизику, геохимию, разведку, опробова-
ние, т. е. те же способы, что и на основном уровне, но масштаб иссле-
дования более мелкий. В целом в отношении месторождения, кроме
того, должны быть изучены данные гидрогеологических и инженерно-
геологических съемок и опытных работ, проведены геотермические и
газометрические исследования.
Закономерности размещения промышленных месторождений полез-
ных ископаемых могут быть выявлены при сопоставлении положения
и строения однотипных и разнотипных месторождений и месторождений
различных полезных ископаемых по следующим их геологическим по-
зициям: геоструктурным (геосинклиналь, платформа, область автоном-
ной активизации и элементы их развития), стратиграфическим, литоло-
го-фациальным и относительно магматических комплексов.
Не всегда можно рассчитывать на установление прямых генетиче-
ских связей однотипных месторождений, так как вопрос о генезисе ме-
сторождения очень сложный и часто спорный, зависит от множества
факторов. Поэтому приходится довольствоваться установлением параге-
нетических связей (общности происхождения) эмпирическим путем. Ста-
тистически подтвержденные, такие связи имеют значение объективных
закономерностей. Объектом изучения на рассматриваемом уровне явля-
ются значительные территории континентов и морей, объединенные един-
ством общих черт геологического строения. Это рудные районы и бас-
сейны, провинции и пояса. Методы исследования включают геологиче-
скую, геофизическую и геохимическую съемку мелких масштабов, про-
ходку единичных опорных и структурных скважин, разбуривание опор-
ных разрезов. Очень большое значение имеют аэрометоды изучения и
съемки. Опыт показывает, что хорошие результаты дают съемки с ис-
кусственных спутников Земли.
Итак, в системе выявления геологических предпосылок можно вы-
делить четыре уровня исследований: I — минерал, II — руда, III — ме-
сторождение и его обрамление, IV — рудная зона, бассейн. Закономер-
ности, выявленные на каждом предыдущем уровне, используются в ка-
честве элемента исследований на последующем, без исследований пре-
дыдущего уровня нельзя делать обоснованных обобщений (прогнозов)
на последующем. Существует и обратная (тесная) связь — закономер-
ности для предыдущего уровня исследований можно объяснить, дать
пространственную или временную привязку на основе результатов ис-
следований на последующем уровне. Отсюда следует, что нельзя раз-
делить уровни исследования геологических предпосылок во времени.
Исследования должны проводиться широким фронтом одновременно на
всех уровнях, всех стадиях геологической съемки, поисков, разведки и
эксплуатации месторождения, но детальность задачи и результаты ис-
следования различны.
Закономерности, выявляемые на региональном уровне и на уровне
месторождения, в основном используют для планирования и проведения
поисков; на уровне минерала, руды и месторождения — для производ-
ства поисково-разведочных работ и всех стадий разведки, а также, в ра-
боте рудничной (шахтной) геологической службы, для решения вопро-
сов, возникающих при эксплуатации шахт и рудников, обогатительных
и заводских установок.
Нельзя требовать от каждого геолога, чтобы он владел методами
выявления геологических предпосылок прогноза на всех уровнях ис-
следований. Геолог-разведчик (наиболее широкая специальность) дол-
жен владеть комплексом исследований на уровнях: минерал, руда и
месторождение, знать возможности исследований на региональном уров-
не и уметь использовать результаты этих исследований. Геолог-поиско-
вик должен владеть методами исследований на региональном уровне и
42

знать задачи исследований на уровне месторождения и руды. Геолог-
минералог, петрограф должен в совершенстве владеть методами ис-
следования на уровне минерала и руды и знать задачи исследований на
уровне месторождения и рудной зоны.
4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
Важнейшая проблема разведки — определение рациональной плот-
ности разведочной сети, причем она должна обеспечивать достоверность
сведений о геолого-промышленных параметрах месторождения при ми-
нимуме затрат на разведку.
Достоверность разведки или обратная ей величина — погреш-
ность разведки — обусловлена главным образом изменчивостью геоло-
го-промышленных параметров в пространстве. В меньшей степени влия-
ют технические погрешности, связанные с измерением положения руд-
Рис. 2. Характер изменчивости свойства:
а — закономерный; б — случайный. По оси
ординат — значения свойства по оси
абсцисс — места измерения свойства х
ных тел в пространстве и с опробованием руды. Поэтому изучение из-
менчивости геолого-промышленных параметров является одной из глав-
ных задач разведки.
Изменчивость геолого-промышленных параметров (мощности руд-
ных тел, качества руд, положения рудных тел в пространстве и др.) раз-
личается по характеру и по степени. Характер изменчивости может быть
закономерный и случайный, но в природных условиях всегда наблюда-
ется их сочетание с преобладанием той или иной изменчивости. Напри-
мер, на рис. 2, а преобладает закономерная, а на рис. 2, б — случайная
изменчивость в распределении компонентов. При необходимости можно
выделить несколько градаций по соотношению закономерной и случай-
ной изменчивости.
Закономерная изменчивость может быть выражена графиком, таб-
лицей или формулой. Если закономерная изменчивость установлена, то
она позволяет прогнозировать поведение параметров между разведоч-
ными выработками и за их пределами и в общем случае сокращать
число разведочных выработок.
Случайную изменчивость нельзя прогнозировать, но можно оценить
ее степень в среднем по какому-то числу наблюдений. Для характери-
стики степени изменчивости вводится численная мера изменчивости.
Математические методы позволяют исследовать и описать измен-
чивость, некоторые другие методы дают возможность выделить законо-
мерную изменчивость на фоне случайной. Знание случайной изменчиво-
сти позволяет оценивать погрешность средних значений параметров при
известном числе разведочных выработок (прямая задача) или, наобо-
рот, определять число разведочных выработок при заданной погрешно-
сти средних значений параметров (обратная задача).
Математические методы изучения изменчивости заключаются в по-
строении математических моделей изменчивости, учитывающих какие-то
ее существенные черты. Вид математической модели определяется за-
дачами исследования, теоретическими предпосылками или техническими
возможностями. Каждая математическая модель имеет определенные
условия применимости, которые необходимо знать для правильного ее
использования,
43

Математических моделей различными авторами предложено до-
вольно много. Целесообразно сгруппировать их по характеру учета
пространственного размещения точек наблюдений (разведочных выра-
боток) .
В группе статистических моделей изменчивости пространст-
венное размещение точек наблюдений не учитывается, т. е. значения
параметров рассматриваются как независимые случайные наблюдения.
Среди статистических моделей следует выделить собственно статисти-
ческую модель, использующую среднеквадратичное отклонение случай-
ной величины, а также модель В. В. Богацкого, построенную на раз-
махе случайной величины.
Разностные модели изменчивости основаны на вычислении раз-
ностей значения параметра в пространственно упорядоченном ряду на-
блюдений, как правило, по равномерной сети. Имеются математические
модели с первыми (И. П. Шарапов), вторыми (Д. А. Казаковский) и бо-
лее высокими разностями, но главное значение имеет математическая
модель с использованием вторых разностей.
Известна группа математических моделей, основанная на представ-
лении пространственно упорядоченного ряда наблюдений как случайной
функции пространственных координат. В одних математических моделях
случайная функция предполагается стационарной, в других — нестацио-
нарной. Можно выделить две наиболее важные математические модели
стационарных случайных функций — классическую стационарную слу-
чайную функцию со множеством реализаций и вариограмму, детально
изученную Ж. Матероном. Стационарные случайные функции позво-
ляют установить изменчивость зависимых случайных величин, в чем
их некоторое преимущество перед статистическими моделями.
Наибольший интерес представляют модели на основе нестационар-
ных случайных функций, которые позволяют учитывать как закономер-
ную, так и случайную изменчивость. Эти модели разделяются по способу
определения закономерной изменчивости. Последняя может определять-
ся путем сглаживания или алгебраического вычисления (тренда). Мож-
но, наконец, построить физическую или физико-химическую модель про-
цесса, обусловившего закономерную изменчивость, вывести для нее тео-
ретическое выражение и проверить, насколько оно соответствует изме-
ренным значениям геолого-промышленного параметра.
Иногда представляет интерес отыскание периодичной закономерной
изменчивости, что выполняется с помощью периодограммного анализа.
Существуют и другие математические модели изменчивости, но в
данной работе ограничимся рассмотрением лишь важнейших (табл. 4).
Таблица 4
Математические модели изменчивости
Группа	Пример математической модели
Статистические модели Разностные модели Модели на основе случайных функций	Статистическая модель, модель В. В. Богацкого Модель на основе вторых разностей Стационарная случайная функция, математиче- ская модель с вариограммой, нестационарная случайная функция, модель со сглаживанием наблюдений, тренд-модель
Статистическая модель изменчивости — одна из наи-
более распространенных в практике разведки месторождений. Главным
в данной модели является предположение о независимости измеренных
44

значений параметра и, следовательно, размещение точек наблюдений
в пространстве, не имеет значения. Предположение о независимости
справедливо лишь в том случае, когда точки наблюдения достаточно
удалены друг от друга. Величину расстояния (шаг наблюдения), с кото-
рого утрачивается зависимость между значениями, можно оценить с по-
мощью корреляционной функции, рассмотренной ниже в модели на ос-
нове стационарных случайных функций.
Мерой изменчивости в статистической модели служит либо средне-
квадратичное отклонение случайной величины о, либо относительная
величина — коэффициент вариации
выражаемый в долях единицы или в процентах. С помощью коэффици-
ента вариации можно сравнить степень изменчивости различных геоло-
го-промышленных параметров.
Коэффициент вариации в небольшой степени зависит от числа на-
блюдений. Однако для некоторых параметров (содержание компонента,
объемная масса и др.) коэффициент вариации зависит от системы от-
бора и размера проб [4], что объясняется так называемым масштабным
эффектом [14]. Чем больше размер проб, тем меньше коэффициент ва-
риации. Существенный недостаток коэффициента вариации состоит в
том, что он не позволяет учитывать характера изменчивости, при нали-
чии закономерной изменчивости коэффициент вариации дает завышен-
ное значение степени случайной изменчивости.
На основе коэффициента вариации В. М. Крейтер и Н. В. Барышев
предложили группировку оруденения по степени изменчивости (табл. 5).
Таблица 5
Группировка оруденения по степени изменчивости
Распределение параметров	Коэффициент вариации, %	Примеры месторождений
Весьма равномерное	До 20	Осадочные: углей, горючих сланцев, серы, фос- форитов, некоторых железных руд
Равномерное	20-40	Осадочные: некоторых солей, глин, железных руд (липецких и тульских), марганцевых руд (чиатурских и никопольских), бокситов. Магматические: медно-никелевые, тантало-нио- биевые Метаморфические: железных руд Кривого Рога, К МА
Неравномерное	40—100	Гидротермальные и контактовые: меди и поли- металлов, частично вольфрама и молибдена
Весьма неравномер- ное	100-150	Гидротермальные и пиевматолитовые: олова, вольфрама, молибдена, золота
Крайне неравномер- ное	Более 150	Гидротермальные и пиевматолитовые: золота, платины, редких металлов
Пример. На жильном месторождении измерена мощность рудного тела по 20
разведочным выработкам (табл. 6). Следует определить коэффициент вариации мощ-
ности.
45

Таблица 6
Расчет коэффициента вариации
№ п/п	Мощ- ность, м	Отклоне- ния от среднего значения	Квадраты отклоне- ния	№ п/п	Мощ- ность, м	Отклоне- ния от среднего значения	Квадраты отклоне- ния
1	2,4	—0,6	0,36	13	4,4	1,4	1,96
2	1,6	—1,4	1,96	14	2,8	-0,2	0,04
3	1,9	—1,1	1,21	15	з,з	0,3	0,09
4	2,2	—0,8	0,64	16	1,3	-1 J	2,89
5	4,5	1,5	2,25	17	2,6	—0,4	0,16
6	5,3	2,3	5,29	18	4,3	1,3	1,69
7	3,4	0,4 1,1	0,16	19	4,0	1,0	1,00
8	4,1		1,21	20	1,8	—1,2	1,44
9	2,6	-0,4 —0,1	0,16				
10	2,9		0,01				
11	1,2	—1,8	3,24	Сумма	60,2	0,2	26,12
12	3,6	0,6	0,36				
				Среднее	3,0	—-	1,31
Последняя строка табл. 6 содержит среднюю мощность ф=3,0 м, дисперсию а2 =
= 1,31. Отсюда получаем 0=1,15 м,
1,15
17= -уу. 100 = 38%.
Модель изменчивости В. В. Богацкого также имеет ста-
тистический характер, хотя и неявно выраженный. Мерой изменчивости
является показатель неравномерности, определяемый формулой
НП=Л^,
СО
где (ртах — максимальное значение геолого-промышленного параметра.
Статистический характер величины НП хорошо выявляется при
симметричном распределении случайной величины <р, и в этом случае
приведенную формулу можно преобразовать к виду
НП=~У</+1,
где V — коэффициент вариации;
d — нормированный размах случайной величины, сложным образом
зависящий от числа наблюдений.
Таблицы значений для нормального закона распределения имеются,
например, в сборнике [13]. Последняя формула показывает, что величи-
на НП связана с коэффициентом вариации линейной зависимостью. Для
асимметричных распределений характер данной зависимости более
сложный. Таким образом, модель В. В. Богацкого аналогична рассмот-
ренной выше статистической модели, обладает всеми ее достоинствами
и недостатками, но, кроме того, имеет меньшую эффективность. Дело
в том что при вычислении коэффициента вариации используются все
значения случайной величины, а при отыскании показателя неравномер-
ности решающую роль играет только одно максимальное значение
фтах, которое может оказаться недостаточно представительным.
Пример. Найдем показатель неравномерности НП, используя данные табл. 6.
Имеем максимальную мощность фтах = 5,3 м, среднюю мощность ф=
тельно, мера изменчивости, или показатель неравномерности НП=~
о,U
3,0 м,
-=1,77.
следова-
46

Модель изменчивости на основе вторых разностей,
разработанная Д. А. Казаковским [7]наилучшая среди разностных
моделей. Мера изменчивости в данной модели — средняя относительная
вторая разность, выраженная в долях единицы
и = Д
где р, — средняя абсолютная вторая разность, определяемая формулой
„	_ S I <ft+h — 2% +	1
1 n	n	•
Здесь фг-ft, <Pi, фг+л — пространственно упорядоченные значения па-
раметра, отстоящие друг от друга на шаг й;
п — число слагаемых.
Рис. 3. Зависимость второй разности
от шага наблюдений h
Вторые разности р, или p0TH связаны с кривизной функции поведения
параметра в пространстве. В случае изменения параметра по закону
прямой линии вторые разности (и вторые производные) равны нулю.
Чем больше отклоняются значения параметра от прямолинейной зави-
симости, тем больше величина вторых разностей.
Одно из важнейших преимуществ модели на основе вторых разно-
стей перед статистическими моделями заключается в том, что она устра-
няет или сводит до минимума влияние закономерной изменчивости на
степень случайной изменчивости. Иными словами, разностная модель
дает характеристику только случайной изменчивости. К сожалению, рас-
сматриваемая модель не позволяет исследовать закономерную изменчи-
вость, что является ее недостатком.
Важнейшая особенность средних вторых разностей — зависимость
их от шага наблюдений. Отсюда вытекает, что сопоставление изменчиво-
сти различных параметров возможно лишь при одинаковой сети наблю-
дений и что сеть наблюдений должна быть равномерной.
Типичный график зависимости меры изменчивости р,отн от шага
наблюдений h показан на рис. 3. Когда шаг мал, вторые разности близки
к нулю. Это значит, что при малом шаге наблюдений поведение параме-
тра между точками наблюдений практически прямолинейное, следова-
тельно, такая разведочная сеть позволяет исчерпывающе изучить пове-
дение параметра в пространстве, а прямолинейная интерполяция его
значений достаточно точно характеризует истинное поведение параметра
между точками наблюдений.
По мере увеличения шага наблюдений, начиная с некоторого йш,
вторые разности растут, т. е. наблюдается зависимость между шагом h
и вторыми разностями цотн. В данном случае начинает сказываться кри-
волинейность поведения значений параметра в пространстве. Линейная
интерполяция значений параметра лишь приближенно характеризует его
поведение между точками наблюдений. Можно отметить, что значения
параметра представляют собой зависимые случайные величины.
47

При некотором достаточно большом Шаге наблюдений /гтах вторые
разности перестают расти и стабилизируются около предельного значе-
ния. Можно показать, что последнее пропорционально коэффициенту
вариации при нормальном законе распределения параметра
_ 2 Jz'2
Р'пр — л
В данном случае начинают действовать статистические закономер-
ности, значения параметра представляют собой независимые случайные
величины, а линейная интерполяция значений между точками наблюде-
ний носит формальный характер и не отражает фактического поведения
параметра.
			*2,2	*7,8	*2,0	*7,9		
	9 *2,9	9 *3,2	.2- 3,3	9 *2,9	9 *2,3	.22, 7,9	.21 7,2	
	т 12 *7,9	73 *2,7	74 * 4,4	79 *9,2	73 *3,3	.2L *3,2	78 7,9	79 *7,2
го 7,о	27 *3,7	гг	т 23	29 *9,9	29 *1з		23	29 *2,0
29 г,г	30 *3,3	,37_ 4,9	,32_ 4,7	,33 3,9	<74 *4,7	.21 3,3		
	,33. 7,3	,37_ 4,3	. 33 9,0	,39 2,9	.40 2,7	, 47 7,9		
Рис. 4. План расположения
разведочных выработок.
В числителе — номер выра-
ботки, в знаменателе—мощ-
ность рудного тела
График на рис. 3 дает возможность сделать некоторые рекоменда-
ции о рациональной плотности сети. Сгущать разведочную сеть до шага
меньше hmm не следует, так как это практически не улучшает достовер-
ность результатов. Желательно иметь плотность разведочной сети в пре-
делах от hmin до йтах, чтобы выявить пространственные особенности
поведения параметра. Чем ближе шаг наблюдений к hmm. тем достовер-
нее сведения о поведении параметра. Шаг наблюдений больше /гтах не
дает надежных сведений о пространственных закономерностях размеще-
ния параметра и пригоден лишь для грубой статистической его оценки.
Пример. На рис. 4 приведены значения мощности рудного тела, измеренной по
сети 100X150 м. Определим степень изменчивости мощности в широтном направлении.
Выпишем значения мощности по разведочным линиям в табл. 7, разделив чертой
значения, принадлежащие различным линиям. Рассчитаем первые и вторые разности
значений мощности. В таблице видно, что вторых разностей меньше, чем измерений
мощности. В нижней части таблицы найдены суммы значений мощности и абсолютных
вторых разностей, а также средняя мощность и средняя абсолютная вторая разность.
Мера изменчивости — относительная вторая разность — равна
_ ]’20 _
Р-отн — з 49 — 0,34.
Аналогичным способом можно рассчитать меру изменчивости мощности в мери
диональном направлении, а также по более редкой сети наблюдений, например через
200 м.
Модели изменчивости на основе случайных функ-
ций. Значения геолого-промышлеиных параметров, изменяющиеся
в пространстве, удобно рассматривать как случайную функцию коорди-
нат [14, 16]. Случайная функция f(x, у, z) состоит из двух частей: неслу-
чайной т(х, у, z), зависящей от координат х, у, z, и случайной 6
f(x, у, z)=m(x, у, z)+6.	(1)
-18

Таблица 7
Расчет вторых разностей
Номер п/п	МОЩНОСТЬ рудного тела, м	Пер- вые раз- ности	Вто- рые раз- ности	Номера вторых раз- ностей	Номер п/п	Мощность рудного тела, м	Пер- вые раз- ности	Вто- рые раз- ности	Номера вторых раз- ностей
1	2,2	-0,4			20	1,0	2,1		
2	1 .8		0,6	1	21	3,1		—1,0	14
		0,2					1,1		
3	2,0		—0,7	2	22	4,2		-0,3	15
		—0,5					0,8		
4	1,5				23	5,0		0,0	16
							0,8		
					24	5,8		—2,0	17
5	2,5	0,7			25	4,6	-1,2	1,0	18
6	3,2		-0,3	3	26	4,4	—0,2	-1,6	19
		0,4							
7	3,6		-1,5	4	27	2,6	-1,8	1,2	20
		—1,1							
8	2,5		0,9	5	28	2,0	-0,6		
		-0,2							
9	2,3		-0,3	6					
		—0,5							
									
10 11	1,8 1,2	-0,6	—0,1	7	29 30	2,2 3,8	1,6 0,7	—0,9	21
					31	4,5		—0,5	22
12	1,6						0,2		
		0,5			32	4,7		-1,1	23
13	2,1		1,8	8	33	3,8	—0,9	1,2	24
		2,3							
14	4,4		—1,5	9	34	4,1	о,з -0 ,5	-0,8	25
		0,8							
15	5,2		—2,4	10	35	3,6			
		-1 ,6							
16	3,6		1,2	11					
17 18 19	3,2 1,6 1,2	-0,4 -1,6 -0,4	— 1,2 1,2	12 13	36 37 38	1,8 4,6 5,0	2,8 0,4 -2,5	—2,4 -2,9	26 27
					39	2,5		2,7	28
							0,2		
					40	2,7	—1,2	—1,4	29
					41	1,5			
					Сумма	125,0	.—	34,7		г
					Среднее	3,49	—	1,20	—
Неслучайная часть т(х, у, г), называемая также математическим
ожиданием случайной функции, соответствует закономерной изменчиво-
сти. Случайная часть б представляет собой случайную изменчивость.
Таким образом, формула (1) показывает, что случайная функция может
быть представлена суммой закономерной и случайной изменчивости.
Отыскание закономерной изменчивости т(х, у, z) возможно не все-
гда, а лишь в некоторых случаях. В общем случае для отыскания зако-
номерной изменчивости необходимо иметь несколько рядов наблюдений
за изменчивостью f(x, у, z), например несколько раз опробовать разве-
4 Зак. 321	49

дочную выработку. В противном случае при наличии только одного ряда
наблюдений, как обычно бывает при разведке, нужны некоторые допол-
нительные предположения о поведении закономерной изменчивости.
Одно из предположений состоит в том, что закономерная изменчивость
отсутствует, имеется лишь случайная изменчивость. Тогда математиче-
ское ожидание постоянно /п(х, у, z)=const и случайная функция назы-
вается стационарной.
Стационарная случайная функция имеет три характе-
ристики: математическое ожидание, дисперсию и корреляционную функ-
цию. Математическое ожидание равно среднеарифметическому значению
параметра т(х, у, z) = <р, а дисперсия случайной функции — обычной
дисперсии О = а2. Корреляционная функция K(h) зависит от шага на-
блюдений h и является векторной величиной, т. е. зависит от направле-
ния, в котором откладывается шаг h. Но во многих случаях изменчи-
вость обладает изотропностью, т. е. практически близка во всех направ-
лениях, или может быть сведена к изотропной путем изменения мас-
штаба по осям координат. Корреляционная функция по какому-либо на-
правлению, например параллельному оси ОХ, выражается формулой
л-Л
[ж-+л)-?ь
4 = 1
где п — число шагов.
Практическое значение имеет также нормированная корреляцион-
ная функция г(Л)=	, которая позволяет разделить дисперсию о2 на
две части: пространственно коррелированную ак2=<12г2(Л) и некоррели-
рованную <jH2=<j2[l—г2(й)]. При увеличении шага наблюдений доля
коррелированной дисперсии уменьшается, а некоррелированной —
растет, приближаясь к пределу а2. Шаг наблюдений, при котором кор-
реляция между значениями параметра r(h) исчезает (точнее, становится
неотличимой от нуля), а некоррелированная дисперсия совпадает с дис-
персией о2, называется радиусом автокорреляции R. Он характеризует
размер зоны влияния точки наблюдения.
При шаге наблюдений /к;R значения параметра являются зависи-
мыми случайными величинами и к ним нельзя применять рассмотренную
выше статистическую модель изменчивости. Для зависимых случайных
величин мерой изменчивости служит некоррелированный коэффициент
вариации Ен:
Уи = Л- = 4- 1/1-гДЛ) = V/1 - гфу.
Если шаг h>R, то коэффициент корреляции r(h) равен нулю и
VH=V, т. е. в данных условиях изменчивость характеризуется обычным
коэффициентом вариации и мо>кно пользоваться статистической моделью
изменчивости. Таким образом, модель на основе стационарной случай-
ной функции содержит как частный случай статистическую модель из-
менчивости.	,
Для вычисления характеристик стационарной случайной функции
необходимо иметь равномерную или кратную какому-либо шагу сеть
наблюдений, что ограничивает применение модели. Следует также отме-
тить, что на степень изменчивости, как и в статистической модели, часто
влияет размер проб, что является недостатком данного метода. Чем
больше размер проб, тем меньше мера изменчивости.
Пример. В табл. 8 приведены содержания меди в бороздовых пробах, взятых
в штреке через 5 м. Нужно установить, можно ли считать содержания независимыми
случайными величинами и определить степень их изменчивости.
50

Нетрудно убедиться, что среднее содержание меди в 24
Персия а2=0,276, среднеквадратичное отклонение а=0,525%,
V=0,290=29,0 %.
пробах (р=-1,81°/о, дис-
коэффициент вариации
Содержание меди в пробах, %
Таблица 8
№ п/п	Содержа- ние меди, %	№ п/п	Содержа- ние меди, %	№ п/п	Содержа- ние меди, %	№ п/п	Содержа- ние меди, %
1	1,46	7	1,06	13	1,18	19	2,34
2	1,73	8	0,98	14	1,44	20	2’,75
3	2,15	9	1,25	15	1,69	21	1,96
4	1,86	10	1,00	16	2,15	22	2/4
5	2,91	Н	2,44	17	2,44	23	1,74
6	2,44	12	1,86	18	2,01	24	1/5
В табл. 9 рассчитываем значение корреляционной функции К(Л) =0,1495, норми-
рованной корреляционной функции
0,1495
(Л) = -у--------=
/0,285-2-283
= 0,526.
Таблица 9
Расчет коэффициента корреляции (автокорреляции) содержаний меди
п/п	Содержа- ние, % при Л=0 (Д')	Содержа- ние, % при h—5 м (У)	Отклонения от сред- него		Произведения отклонений		
			(Дх)	(Лу)		(Ду)=	Д_г-Ху
1	1,46	1,73	—0,36	—0,09	0,1296	0,0081	0,0324
2	1,73	2,15	-0,09	0,33	0,0081	0,1089	—0,0297
3	2,15	1,86	0,33	0,04	0,1089	0,0016	0,0132
4	1,86	2,91	0,04	1 ,09	0,0016	1,1881	0,0436
5	2,91	2,44	1,09	0,62	1,1881	0,3844	0,6758
6	2,44	1,06	0,62	—0,76	0,3844	0,5776	—0,4712
7	1,06	0,98	-0,76	—0,84	0,5776	0,7056	0,6384
8	0,98	1,25	—0,84	-0,57	0,7056	0,3249	0,4788
9	1,25	1,00	—0,57	-0,82	0,3249	0,6724	0,4674
10	1,00	1,44	-0,82	—0,38	0,6724	0,1444	0,3116
11	1,44	1,86	—0,38	0,04	0,1444	0,0016	—0,0152
12	1,86	1,18	0,04	-0,64	0,0016	0,4096	-0,0256
13	1,18	1,44	-0,64	—0,83	0,4096	0,1444	О', 2432
14	1,44	1,69	—0,38	—0,13	0,1444	0,0169	0,0494
15	1,69	2,15	—0,13	0,33	0,0169	0,1089	-0,0429
16	2,15	2,44	0,33	0,62	0,1089	0,3844	О; 2046
17	2,44	2,01	0,62	0,19	0,3844	0,0361	0,1178
18	2,01	2,34	0,19	0,52	0,0361	0,2704	0,0988
19	2,34	2,75	0,52	0,93	0,2704	0,8649	0,4836
20	2,75	1,96	0,93	0,14	0,8649	0,0196	о;1302
21	1,96	2,04	0,14	0,22	0,0196	0,0484	0,0308
22	2,04	1,74	0,22	—0,08	0,0484	0,0064	—О',0176
23	1,74	1,55	—0,08	—0,27	0,0064	0,0729	0,0216
Сумма	41,88	41,97	—	—	6,5572	6,5005	3,4390
Среднее	1,82	1,82	—	—	0,285	0,283	0,1495
4*
51

Чтобы проверить, отличается ли значение г (Л) от нуля, применяем неравенство
|г| >2аг, где
О,
' у п
Если неравенство соблюдается, то коэффициент корреляции г отличается от нуля.
В рассматриваемом примере имеем
1 -0,5262
а, =----7=— = 0,151
т /23
и 10,5261 >0,302, следовательно, коэффициент корреляции при шаге равном 5 м, отли-
чается от нуля, и содержания меди являются зависимыми случайными величинами.
Можно аналогичным способом рассчитать значения нормированной корреляцией-
ной функции при шаге 10 м. Тогда получим г(Ь= 10) =0,167; аг = 0,207 и 10,1671 <0,414,
т. е. при шаге 10 м содержания становятся независимыми случайными величинами.
Можно построить график зависимости нормированной корреляционной функции,
а также величины 2аг от шага наблюдений (рис. 5). Линия значений г (й) пересекается
Рис. 5. Графики корреляционной функции
г(Л) н ее погрешности гаг
с линией 2аг при шаге й = 7,5 м. Расстояние между точкой пересечения и нулем коор-
динат есть радиус автокорреляции /?, или расстояние влияния пробы.
Определим меру изменчивости. Имеем VH = 0,290 / 1—0,5262 = 0,247 = 24,7%.
Математическая модель с вариограммой, предло-
женная Ж- Матероном [13], также основана на предположении о ста-
ционарности случайной функции, и при хорошо выраженной закономер-
ной изменчивости, т. е. при нестационарной случайной функции, непри-
менима.
Для изучения изменчивости геолого-промышленного параметра
используется полувариограмма у(й). Для вычисления вариограммы
необходимо иметь сеть равномерную наблюдений, кратную какому-то
шагу наблюдений.
Вариограмма связана с корреляционной функцией простым соотно-
шением у (/г) + К (/г) = о2, т. е. является ее дополнением до дисперсии
исследуемого параметра, зависит от шага наблюдений и подобно корре-
ляционной функции является векторной величиной, зависящей от на-
правления, в котором откладывается шаг h. Вариограмма дополнитель-
ной информации по сравнению с корреляционной функцией не дает, но
обладает одним важным преимуществом. Если отложить по оси абсцисс
шаг h в логарифмическом масштабе, а по оси ординат полувариограмму
y(h), то во многих случаях зависимость y(h) от In h близка к линейной.
Это позволяет аппроксимировать полувариограмму формулой де Вейса
у(/г) —3a(ln h-j-b),
где а — коэффициент собственного рассеяния; b — коэффициент, завися-
щий от размера проб.
Преимущество формулы де Вейса в отличие от статистической мо-
дели и модели на основе стационарной случайной функции состоит в том,
что в ней удалось получить меру изменчивости а, не зависящую от раз-
мера проб. Величина а имеет размерность дисперсии и характеризует
скорость уменьшения зависимости между значениями геолого-промыш-
ленного параметра при увеличении шага наблюдений.
52

При увеличении размера проб коэффициент b уменьшается, и гра-
фик вариограммы перемещается параллельно, без изменения угла на-
клона.
Пример. Используя данные табл. 8, рассчитаем значение полувариограммы при
шаге 5 м. Последовательность расчета видна в табл. 10. Аналогичным способом может
быть определено значение полувариограммы при другом шаге наблюдений.
Т аблица 10
Расчет полувариограммы содержания меди
№ п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1,46
1,73
2,15
1,86
2,91
2,44
1,06
0,98
1,25
1,00
1,44
1,86
1,18
1,73
2,15
1,86
2,91
2,44
1,06
0,98
1,25
1,00
1,44
1,86
1,18
1,44
0,27
0,42
-0,29
1,05
—0,47
—1,38
—0,08
0,27
—0,25
0,44
0,42
-0,68
0,26
0,0729
0,1764
0,0841
1,1025
0,2209
1,9044
0,0064
0,0729
0,0625
0,1936
0,1764
0,4624
0,0676
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
1,44
1,69
2,15
2,44
2,01
2,34
2,75
1,96
2,04
1,74
1,69
2,15
2,44
2,01
2,34
2,75
1,96
2,04
1,74
1,55
0,25
0,46
0,29
—0,43
0,33
0,41
—0,79
0,08
—0,30
—0,19
0,0625
0,2116
0,0841
0,1849
0,1089
0,1681
0,6241
0,0064
0,0900
0,0361
Сумма
Среднее
(вариограмма)
П о л у в а-
риограмма
6,1797
0,2687
0,1344
Нестационарная случайная функция применима, как
отмечено выше, в редких ситуациях, когда имеется несколько рядов
наблюдений. Например, данная модель используется в случае стратифи-
цированных рудных тел, пересеченных несколькими разведочными выра-
ботками. Распределение ценных компонентов по мощности стратифици-
рованного рудного тела в каждой выработке сходное, отличается неболь-
шими вариациями. Рассматривая ряд наблюдений в каждой выработке
как реализацию случайной функции, можно определить ее характери-
стики: математическое ожидание, дисперсию и корреляционную функ-
цию.
Пример. Порядок вычислений рассмотрим на небольшом примере. В стратифи-
цированном рудном теле выделено семь последовательных слоев (типов) руд. Имеются
данные опробования каждого слоя по пяти разведочным скважинам (табл. 11). Опре-
делить закономерную и случайную изменчивости.
Таблица 11
Содержание цинка, %
Номер слоя	Скв. 1	Скв. 2	Скв. 3	Скв. 4	Скв. 5	Среднее содержание по слою
1	4,61	4,64	4,87	5,02	4,93	4,81
2	4,29	4,36	4,27	4,11	4,58	4,32
3	3,44	3,68	3,30	3,32	3,62	3,47
4	1,68	2,36	2,13	2,07	2,28	2,10
5	2,21	3,01	2,83	2,48	3,02	2,71
6	2,06	2,09	2,44	1,92	2,58	2,22
7	2,15	1,84	2,09	1,77	1,89	1,95
53

В последней графе табл. 11 вычислено среднеарифметическое содержание по каж-
дому слою. Цифры в этой графе представляют собой оценку математического ожи-
дания случайной функции; она характеризует закономерную изменчивость качества
руд. Для дальнейших расчетов следует составить таблицы отклонений от средних по
слоям, т. е. вычесть нестационарную часть случайной функции (табл. 12). Совокупности
отклонений практически представляет собой стационарную случайную функцию.
Отклонения от среднего, %
Таблица 12
Номер слоя	Скв. 1	Скв. 2	Скв. 3	Скв. 4	Скв. 5	Сумма квадратов отклоне- ний	Дисперсия
1	—0,20	—0,17	0,06	0,21	0,12	0,1310	0,0262
2	—0,03	0,04	—0,05	—0,21	0,26	0,1167	0,0233
3	-0,03	0,21	-0,17	—0,15	0,15	0,1189	0,0238
4	—0,42	0,26	0,03	—0,03	0,18	0,2782	0,0556
5	-0,50	0,30	0,12	-0,23	0,31	0,5034	0,1007
6	—0,16	—0,13	0,22	-0,30	0,36	0,2898	0,0508
7	0,20	-0,11	0,14	—0,18	—0,06	0,1077	0,0215
Сумма произ- ведений со- седних от- клонений	0,278	0,110	0,061	0,122	0,243	—	—
Сумма квадратов отклонений, деленная на число проб, дает дисперсию, т. е. вто-
рую характеристику случайной функции (последняя графа табл. 12). Учитывая пред-
положение о стационарном поведении отклонений, можно найти среднюю дисперсию
по всем слоям: а2=0,0442.
Для определения корреляционной функции необходимо найтн сумму произведений
отклонений в соседних слоях и разделить ее на число слагаемых. Шагом наблюдений
здесь являются разности номеров слоев. Начало расчета (при шаге й=1) показано
в табл. 12 в последней строке. Далее имеем:
0,278 + 0,110 + 0,061 4- 0,122 + 0,243
К (1) =------3--------- 30	---—2------= 0,0271.
Здесь число слагаемых п=30. Аналогично найдем следующие значения корреляционной
функции:
0,1302	0,1321
К = ~25 = °’0072; К (3) = ~20~ = °’0066-
Разделив корреляционную функцию на дисперсию, получим нормированную корре-
ляционную функцию (коэффициенты автокорреляции):
,	0,0271	„	„	0,0072
'"(О - о,О442	г(2)= 0,0442
0,0066
0,0442 ~0-15-
С помощью критерия аг можно убедиться, что только г (1) существенно отлича-
ется от нуля, т. е. отклонении в табл. 12 являются завнснмымн случайными величи-
нами. При шаге h—2 н более коэффициент автокорреляции неотличим от нуля и откло-
нения становятся независимыми случайными величинами.
Наконец, можно определить меру случайной изменчивости
а2сл = а2[1—г2(Л] =0,442 (1—0,612) =0,0278.
Вычислив асд=У 0,0278 = 0,167 и среднее содержание по всем слоям (данные
табл. 11) <р=3,08, имеем коэффициент вариации
0,167
Усл = . ,	• 100 = 5,4% .
Таким образом установлена закономерная и случайная (Усл) изменчивость.
54

Модель изменчивости со сглаживанием наблю-
дений. Имея один ряд наблюдений по равномерной сети, например
непрерывное опробование керна или регулярное опробование забоя
штрека, можно установить закономерную изменчивость путем сглажива-
ния наблюдений. Сглаживание заключается в вычислении среднеариф-
метического значения параметра в пределах так называемого скользя-
щего окна, которое охватывает несколько соседних точек наблюдений.
Число точек наблюдений определяет размер окна. Передвигая «окно»
на шаг наблюдений, последовательно вычисляют среднее (сглаженное)
значение параметра.
Известно много приемов сглаживания в зависимости от размеров
«окна», характера взвешивания наблюдений в «окне», но в геологической
практике наиболее употребителен метод П. Л. Каллистова [8]. Размер
«окна» принят им в три пробы. Сглаживание повторяется до тех пор,
пока сумма квадратов отклонений исходных значений от сглаженных не
достигнет минимума. Полученный ряд сглаженных значений характери-
зует закономерную изменчивость, а отклонения исходных значений от
сглаженных — случайную изменчивость.
В данной модели принято допущение, что нестационарная случай-
ная функция на отдельных небольших участках является стационарной,
и математическое ожидание на этих участках может быть найдено как
среднее (среднеарифметическое при одном сглаживании, средневзвешен-
ное при нескольких сглаживаниях) из значений параметра.
Пример. Содержание золота определено в штреке по пробам, взятым в среднем
через 1,5 м (табл. 13). Определить закономерную и случайную изменчивость путем
сглаживания.
Прежде всего найдем: среднее содержание золота 3,0 г/т, дисперсия 1,98. Сглажен-
ные содержания кроме первого и последнего находятся как среднее из трех содержа-
ний. Так, для второй пробы имеем сглаженное содержание.
Для определения первого сглаженного содержания можно первую пробу учесть
дважды, тогда получим:
2,34-2,3+1,8	,
-------н-------= 2,1 г/т.
Аналогично в последнем сглаженном содержании дважды участвует последняя
проба.
В табл. 13 показаны три последовательных сглаживания. Минимум суммы ква-
дратов отклонений исходных содержаний от сглаженных получен после второго сгла-
живания. Следовательно, после второго сглаживания получено разделение общей из-
менчивости на закономерную и случайную составляющие. Дисперсия случайной измен-
чивости <Тсп2=1ЛЗ.
Интересно, что с помощью дисперсий можно оценивать относительную роль зако-
номерной н случайной изменчивости. Дисперсия закономерной изменчивости равна раз-
ности дисперсий аЭак2 = а2—Осл2=1,98—1,13 = 0,85. Отсюда получаем закономерную из-
менчивость
0,85
-j-gg--100 = 42,9 %
и случайную изменчивость, равную 57,1%. Далее имеем среднеквадратичное случайное
отклонение <Тел== V 1,13=1,06 и коэффициент вариации случайной изменчивости
,,	1,06
^сл = " з'о = 0,35% ,
55

Таблица 13
Сглаживание наблюдений
Номер ироо	Содер- жа- ние, г/т	Отклоне- ния от среднего содержа- ния	Первое сглаживание		Второе сглаживание		Третье сглаживание	
			Сглажен- ные со- держания	Отклоне- ния	Сглажен- ные со- держания	' Отклоне- ния	Сглажен- ные со- держания	Откло- нения
1	2,3	—0,7	2,1	-0,2	2,1	—0,2	2,2	-0,1
2	1,8	—1,2	2,0	0,2	2,5	0,7	2,5	0,7
3	1,8	—1,2	3,3	1,5	2,9	1,1	3,0	1,2
4	6,3	3,3	3,5	-2,8	3,5	-2,8	3,2	—3,1
5	2,4	-0,6	3,6	1,2	3,3	0,9	3,4	1,0
6	2,2	—0,8	2,9	0,7	з,з	1,1	3,3	1,1
7	4,0	1,0	3,4	—0,6	з,з	—0,7	3,3	—0,7
8	4,0	1 ,о	3,5	—0,5	з,з	—0,7	3,2	—0,8
9	2,6	—0,4	3,1	0,5	2,9	0,3	2,9	0,3
10	2,8	—0,2	2,1	—0,7	2,4	-0,4	2,5	-0,3
11	1,0	—2,0	2,1	1,1	2,2	1,2	2,4	1,4
12	2,6	—0,4	2,4	—0,2	2,5	—0,1	2,6	0,0
13	3,5	0,5	3,1	—0,4	3,1	—0,4	3,1	—0,4
14	3,2	0,2	3,9	0,7	3,6	0,4	3,6	0,4
15	5,0	2,0	3,7	—1,3	4,1	—0,9	3,9	-1,1
16	з.о	0,0	4,6	1,6	3,9	0,9	3,9	0,9
17	5,8	2,8	3,4	—2,4	3,8	—2,0	3,5	—2,3
18	1,4	—1,6	3,3	1,9	2,8	1,4	3,4	1,6
19	2,7	—0,3	1 ,8	—0,9	2,3	—0,4	2,3	-0,4
20	1,2	-1,8	1,7	0,5	1,7	0,5	1,9	0,7
Сумма	59,6	—	59,5	—	59,5	—	59,7	—
Среднее	3,0	—	3,0	—	3,0	—	3,0	—
Сумма квадратов отклоне-						22,59		
ннй	—	39,64	—	30,03	—		—	27,87
Среднее (диспер-				1,50		1,13		
сия)	—	1,98	—		—		—	1,29
Результаты сглаживания полезно изобразить на графике (рис. 6), где исходные
содержания золота показаны сплошной кривой, закономерная изменчивость — пунктир-
ной кривой, а случайная изменчивость — величиной (Тел-
Рис, 6. График содержаний золота по
штреку (I) и закономерной изменчиво-
сти содержаний (2)
Тренд-модель изменчивости. В данной модели значения
параметров аппроксимируют алгебраическим выражением, которое назы-
вается трендом. Усредняя исходные данные, мы тем самым приближаем
их к математическому ожиданию случайной функции. Алгебраическое
выражение представляет собой функцию пространственных координат.
В зависимости от расположения точек наблюдений могут быть одномер-
ный (вдоль линии наблюдений), двухмерный (площадной) и трехмерный
(объемный) тренды. Вид алгебраического выражения выбирают произ-
вольно, что вносит некоторую неопределенность в решение и является
56

недостатком данной модели. В качестве алгебраического выражения
чаще всего используют полиномы, показательные или логарифмические
функции. Постоянные коэффициенты, входящие в выражения функций,
рассчитывают исходя из минимума суммы квадратов случайных откло-
нений. Для вычисления трендов пригодны наблюдения, размещенные по
любой, в том числе и по неравномерной сети.
Пример. Рассчитаем тренд содержаний компонента, используя один ряд наблю-
дений в скв. 5 (см. табл. 11). Для аппроксимации случайной функции может быть
использован полином первой степени
<? = ?зак -Р & = ах + b + 5,
где фзак — тренд (закономерная изменчивость);
х — координата;
а и 6 — коэффициенты полинома;
б — случайные отклонения.
Если исходить из того, что сумма квадратов отклонений минимальная, т. е.
п	п
2 Ь‘2 = 2 (fi ~ aXi ~~ W ~ т1п>
то можно рассчитать коэффициенты а и Ь. Выражение (2) достигает минимума, когда
частные производные по а и & равны нулю. Можно показать, что полином первой
степени может быть приведен к виду
?зак = ? 4" г —— (*•	х),
ах
т. е. к уравнению регрессия, расчет которого показан в табл. 14.
Вычисление уравнения регрессии
Таблица 14
Номер слоя X	Содержа- ние цинка, % ?	Отклонения		Квадраты отклонений		Произведение отклонений (Х-Х) (f-v)
		х-х		(х-х)’	(ср—J)2	
1	4,93	—3	1,66	9	2,7556	-4,98
2	4,58	—2	1,31	4	1,7161	—2,62
3	3,62	—1	0,35	1	0,1225	—0,35
4	2,28	0	—0,99	0	0,9801	0
5	3,02	1	-0,25	1	0,0625	—0,25
6	2,58	2	—0,69	4	0,4761	—1,38
7	1,89	3	—1,38	9	1,9044	—4,14
Сумма 28	22,90	—	—	28	8,0173	—13,72
Среднее 4	3,27	—	—	4	1,1453	—1,96
Из табл. 14 имеем:
х = 4; ф = 3,27; <ТХ2 = 4; <Т/ = 1Д453;
1,96
= 2; °<р = 1,07; г = - 2-1 оу = - 0,916.
Следовательно, уравнение регрессии имеет вид
1,07
“рзак —	—- 0,916 2 (х —-4)
или после раскрытия скобок <р3ак=—0,49x4-5,23. Это и есть тренд. Вычислив значения
тренда при различных координатах, получим закономерную изменчивость, а отклонения
от тренда дадут случайную изменчивость (табл. 15). Среднее из суммы квадратов
57

Таблица 15
Вычисление тренда и отклонений
Номер слоя	Содержание цинка, % <р	Тренд ^зак	Отклоне- ния о	Номер слоя	Содержание цинка, % Ф	Тренд ^зак	Отклоне- ния V
1	4,93	4,74	0,19	5	3,02	2,78	0,24
2	4,58	4,25	0,33	6	2,58	2,29	0,28
3 4	3,62 2,28	3,76 3,27	—0,14 —0,99	7	1,89	1,80	0,09
отклонений равно дисперсии случайной изменчивости Осл2=0,1849. Отсюда имеем
Сел =0,43, коэффициент вариации
0,43
Уел =-327-100= 13,1 %.
Можно также установить дисперсию закономерной изменчивости а3ак2=<т<(,2—
Осл2=0,9604. На долю закономерной изменчивости приходится 84%, а на долю случай-
ной — лишь 16% от общей.
Оценка достоверности прогноза параметров.
Одно из достоинств математических методов — возможность количест-
венной оценки достоверности (или обратной величины — погрешности)
прогноза параметров. Однако следует отметить, что удается найти лишь
расчетную погрешность, основанную на определенных предложениях.
Фактически погрешность может заметно отличаться от расчетной, но это
можно установить лишь путем специального изучения, например сгуще-
нием сети наблюдений.
Обычно оценивается погрешность средних значений параметров, на-
пример средней мощности рудного тела, среднего состава руд, запасов
руд в каком-либо участке месторождений. Но можно оценивать погреш-
ность прогнозных значений параметров и в отдельных точках месторож-
дения. Принципиальных различий в этих двух случаях оценки погреш-
ности нет.
Погрешность прогноза определяется уровнем случайной изменчиво-
сти и устанавливается лишь в среднем, причем из случайного характера
изменчивости вытекает вероятностный характер суждений о погрешно-
сти. В теории вероятностей принято оценивать погрешность величины
с помощью доверительных границ, основываясь главным образом на
предположении о нормальном законе распределения погрешности. На
практике часто поступают проще, определяя какое-то конкретное значе-
ние погрешности, которое представляет собой среднюю (среднеквадра-
тичную) или максимально возможную погрешность.
Рассмотрим основные понятия о погрешностях. Наиболее обычной
является среднеквадратичная абсолютная случайная погрешность б.
От нее можно перейти к относительной случайной погрешности т по фор-
муле
т = 1-100%.
Далее можно определить максимальную случайную погрешность по
соотношению 6max = 6£ (t— коэффициент вероятности). При нормальном
законе распределения погрешности каждому значению коэффициента
вероятности соответствует вероятность погрешности р * *:
t	р
1	0,68
2	0,95
	3	0,997
* Строго говоря, на соотношение между t и р влияет также число наблюдений.
При малом числе наблюдений следует пользоваться специальными таблицами.
58

Наиболее часто вероятность погрешности принимают равной 0,997
(997 случаев из 1000), тогда t — З. В некоторых менее ответственных слу-
чаях принимают р = 0,95 (95 случаев из 100), тогда t — 2.
Доверительные границы прогнозного значения параметра опреде-
ляются соотношением <р—f6<cp<cp+/6 или в более короткой записи
<р+/6.
Из приведенных соотношений видно, что оценка погрешности сво-
дится главным образом к нахождению среднеквадратичной случайной
погрешности 6; зная эту величину, можно получить относительную и
максимальную абсолютную погрешность, а также доверительные гра-
ницы прогнозных параметров.
Формулы вычисления погрешности зависят от вида математической
модели, которая в свою очередь зависит от особенностей изучаемого
параметра и размещения точек наблюдений в пространстве. Можно от-
метить следующие основные варианты вычисления погрешности.
1.	Значения параметра являются независимыми случайными вели-
чинами, т. е. к ним применима статистическая модель. Тогда среднеква-
дратичная случайная погрешность среднего равна
а
о = --—.
у и
Разделив обе части равенства на ср, получим
Это наиболее распространенные формулы вычисления погрешности.
2.	Значения параметра являются зависимыми случайными величи-
нами, закономерная изменчивость отсутствует. В этом случае следует
применять модель на основе стационарной случайной функции с мерой
изменчивости он=о 1—г2, следовательно, имеем погрешность абсолют-
ную
и относительную
<4>
где г — коэффициент автокорреляции.
В частном случае, когда г неотличим от нуля, данный вариант сво-
дится к предыдущему.
3.	Значения параметра являются зависимыми случайными величи-
нами, имеется закономерная изменчивость. В данном примере нужно
найти закономерную изменчивость (математическое совпадение параме-
тра) и исключить ее из расчета. Оставшаяся случайная изменчивость
имеет меру изменчивости о = оСлУ"1—г2, следовательно, абсолютная
погрешность
/и
относительная погрешность
(5)
При отсутствии закономерной изменчивости вариант совпадает с преды-
дущим. '
4.	Для зависимых случайных величин при отсутствии закономерной
изменчивости погрешность параметров можно оценивать методами, раз-
59

работанными Ж. Матероном с использованием коэффициента собствен-
ного рассеяния За. Эти методы ценны тем, что учитывают и тем самым
устраняют влияния размеров проб на изменчивость оруденения параме-
тров.
Оценка погрешности параметров заключается в определении так
называемой дисперсии распространения пробы размером v в области
размером V. Дисперсия распространения о2е характеризует погрешность
значения параметра в данной области, если на нее распространить дан-
ные пробы. Дисперсия распространения зависит от размера, формы и
расположения пробы в пределах области, а также от размера и формы
Рис. 7. График дисперсии распространения гтЕ2 содержания на зону
влияния пробы в зависимости от шага сети h и мощности рудного
интервала т. По Ж. Матерому
области. Определение дисперсии распространения в общем случае пред-
ставляет собой довольно сложную вычислительную задачу, связанную
с численным интегрированием кратных интегралов. Для практической
работы Ж. Матерой предлагает пользоваться номограммами типа, пред-
ставленного на рис. 7. Дисперсию распространения пробы в каком-то
объеме рудного тела часто можно получить путем последовательного
распространения отдельных проб на линию опробования, линий опробо-
вания на плоские сечения, плоских сечений на объем рудного тела, при
этом дисперсии распространения суммируются.
Следует отметить, что расстояние, на которое можно распростра-
нять данные опробования, не должно превышать радиуса автокорреля-
ции, т. е. то расстояние, при котором утрачивается зависимость между
случайными величинами. В противном случае использование варио-
граммы приведет к завышению дисперсии распространения.
Если в области (линия, площадь, объем) произведено п измерений
и зоны влияния отдельных проб равны, то абсолютная погрешность
среднего значения параметра, как правило, равна
(6)
Делением абсолютной погрешности на среднее значение параметра
можно определить относительную погрешность.
5.	В ряде случаев погрешность средних значений параметра может
быть найдена с помощью модели на основе вторых разностей. Данную
60

модель целесообразно использовать, когда имеется хорошо выраженная
закономерная изменчивость, но ее определение требует большого объема
вычислений. Тогда можно оценить погрешность, не вычисляя закономер-
ной составляющей изменчивости.
Зная меру изменчивости — среднюю относительную вторую раз-
ность Цотн и число наблюдений п, можно найти показатель разведан-
ности
1000[iOTH •
Между показателем разведанности R и относительной погрешностью
среднего значения параметра т согласно экспериментальным исследова-
ниям Д. А. Казаковского [7] имеется зависимость, которая может быть
выражена в табличном виде (табл. 16). Эту зависимость можно также аппрок-		Таблица		16
симировать эмпирической формулой т = 0,861 R -°,793	(7)	Зависимость погрешности (в от показателя разведанности			%) R
или ]gr = —0,7931g/?—0,065,	R	г	'расч	
что близко к табличным результатам (последняя графа табл. 16) и позволя- ет находить погрешность при промежу- точных значениях /?. 6. Следует упомянуть метод вычис- ления погрешности, предложенный	0,02—0,04 0,05—0,06 0,14 0,29 0,91	13 10 4 2 1	13,9 8,6 4,1 2,3 0,9	
В. В. Богацким [1] и применимый при
независимых случайных величинах. Относительная погрешность выра-
жается формулой
т_. 2(НП—1)
п — 1
(8)
где НП — мера изменчивости — показатель неравномерности.
Рассмотрев методы оценки погрешностей значений параметров, сле-
дует отметить, что методов разработано довольно много, и нужно уметь
выбрать подходящий для конкретной ситуации. Разные методы дают
близкие, но все же различающиеся величины погрешностей параметров.
Каждый метод имеет свою ключевую формулу для определения либо
абсолютной погрешности 6, либо относительной погрешности т.
В каждой из формул (3—8) участвуют три взаимосвязанные вели-
чины: мера изменчивости, число наблюдений и погрешность параметра.
Если две из них известны, третью можно найти. На практике обычно
известны мера изменчивости и число наблюдений. Это позволяет найти
погрешность среднего значения параметра. Но можно решить и обрат-
ную задачу. Зная меру изменчивости и задаваясь какой-то допустимой
погрешностью, можно найти требуемое число наблюдений (проб или раз-
ведочных выработок), т. е. плотность разведочной сети.
Основная проблема, которая ограничивает применение математиче-
ских методов для определения плотности разведочной сети, — это отсут-
ствие в настоящее время научно обоснованных допустимых погрешностей
разведки. Во-первых, неясно, для каких параметров следует устанавли-
вать допустимую погрешность (для формы рудных тел или положения
их в пространстве, состава или запасов руд и т. п.). Во-вторых, неизве-
стно, к какому по размеру участку месторождения следует относить до-
пустимую погрешность.
Проблема допустимой погрешности разведки связана с экономиче-
ским риском принятия неправильных решений при проектировании гор-
61

иорудного предприятия или с неправильным определением его технико-
экономических показателей. Решение проблемы следует искать, по-види-
мому, в области экономики (с применением математических методов).
Оценка погрешности запасов. Выше рассмотрены приемы
оценки погрешности отдельных параметров. Однако в подсчете запасов
участвует одновременно несколько параметров, и представляет интерес
оценка погрешности запасов как функции погрешности отдельных пара-
метров.
Данная задача не имеет пока полного и всестороннего решения,
и мы ограничимся лишь приближенным вариантом решения в наиболее
распространенном способе подсчета запасов методом геологических
блоков.
В этом методе запасы руды находят по формуле
Q = SmCpdcp,	(9)
а запасы металла по формуле
q = *5'Шсрй?ср^>ср>	(19)
где S — площадь блока на горизонтальной или вертикальной проекции;
тСр — средняя мощность блока;
dCp — средняя объемная масса руды;
Сср — среднее содержание металла в руде.
Учитывая вероятностный характер и предполагая независимость па-
раметров, входящих в формулы (9) и (10), можно определить относи-
тельную погрешность запасов руды
XQ = VX~S + х*т + ’“d
и запасов металла
Xq = VX~S + Х~т + x2d + T'c-
Эти формулы могут быть получены на основе теоремы сложения
дисперсий независимых случайных величин.
Попытаемся оценить относительные погрешности отдельных пара-
метров, т. е. площади, средней мощности, средней объемной массы и
среднего содержания.
Абсолютная погрешность площади 6s, согласно исследованиям
С. Н. Куличихина [9], равна одной четвертой части площади так назы-
ваемой приконтурной полосы
= ±зпрк.
Отсюда относительная погрешность площади
,s-4^.100%.
Приконтурная полоса — полоса неопределенности положения гра-
ницы рудного тела. Она занимает площадь между минимально и макси-
мально возможными границами рудного тела. Приемы определения при-
контурной полосы зависят от способа оконтуривания рудного тела.
Например, на рис. 8 контур рудного тела, построенный путем интерпо-
ляции, заключен между минимальным контуром, построенным по опор-
ным точкам, т. е. по заведомо рудным скважинам, и максимальным кон-
туром, построенным по заведомо безрудным скважинам. Безрудных
скважин может быть недостаточно для оконтуривания, их можно мыс-
ленно увеличить с учетом принятой плотности разведочной сети.
В тех случаях, когда геологический блок оконтурен по опорным точ-
кам, например когда он опирается на рудные скважины, площадь при-
контурной полосы задается погрешностью определения положения
62

ствола скважины в пространстве. Если этой погрешностью пренебречь,
то остается только погрешность измерения площади на проекции, обу-
словленная ее масштабом и способом измерения площади (палеткой,
планиметром или разбивкой на геометрические фигуры). гЭту погреш-
ность можно установить, например, путем многократного измерения
одной и той же площади и сравнения полученных результатов (вычис-
ление среднеквадратичного отклонения из нескольких измерении).
Погрешность средней мощности можно найти методами, рассмотрен-
ными выше, с применением соответствующей . математической модели.
Например, если мощность независимая случайная величина, то
с =
'« /я
Рис. 8. Прикоитуриая полоса (заштрихова-
на). Внутри прнконтурной полосы контур
рудного тела (жирная линия) построен пу-
тем интерполяции иа половину расстояния
между рудными (точки) н безрудными
(квадраты) скважинами
Погрешность средней объемной массы Td может ^быть найдена ана-
логичными приемами. Поскольку измерений объемной массы обычно не-
много и они случайно распределены в рудном теле, значения объемной
массы рассматриваются как независимые случайные величины. 1огда
“ /п *
Если объемная масса устанавливается по зависимости от состава
руды (например, объемная масса железной руды^обычно зависит от со-
держания в ней железа), то погрешность средней объемной массы сле-
дует вычислять по формуле
где г— коэффициент корреляции между объемной массой и содержанием
компонента.
Погрешность среднего содержания металла находится аналогично
погрешности мощности, однако в ряде случаев бывает полезно учиты-
вать и технические погрешности опробования, выявляемые путем кон-
трольного опробования или контроля анализов. К погрешности тс сле-
дует приплюсовать погрешность тОпр, определяемую по формуле
т'с = ]/ т2с + ^'опр.
где т'с — исправленная погрешность среднего содержания.
Возможны случаи, когда погрешность определения запасов нельзя
оценить, например запасов категории Сг, оконтуренных путем неограни-
ченной экстраполяции или подвески на глубину.
опробования рудного тела по скважинам
получен путем интерполяции на половину
скважинами. Средняя объемная масса руды
3%. Требуется подсчитать запасы руды и
Пример. На рис. 9 приведен план
по сети 100X100 м. Контур рудного тела
расстояния между рудными и безрудными
dcp=3,5 т/м3, погрешность ее определения
металла и погрешность подсчета запасов.
63

_/ 11
°	/3,37
2,8	2,3
/0,12
22	3,4
'7,02
LL
*3,32
33
1,05
7,38
2,3
3,3
'7,32
М
8,34
t
I
t
11
1,41
.....io\
3,731
2,3	: 1
1,14	' Ф
/1,12 !
.Ц '' А
3,83 /Р
1,48 : \
2,8 V
1,55 .
2,5 \3£ V
Щ 7,34 . 9
,2J_ \ 1,8 1
7,33	]0,Зз\
11 ’ 1
7,38 : ?
,11	3,2 1
*7,75	7,78 !
3,2	23 i
0,85	*0,30  ?
.11	\2з\
1,15	/0,8з\
Рис. 9. Схема оконтуривания рудного тела.
1 — РУДНые скважины (в числителе — мощность рудного
тела, в знаменателе — содержание компонента), 2 — без-
рудиые скважины. Контуры рудного тела: 3 —минималь-
ный, 4 — максимальный, 5 — интерполированный
Площадь рудного тела, подсчитанная путем
разбивки на простые геометрические фигуры, S=
=305 тыс. м2, средняя мощность шсР=2,50 м,
среднее содержание металла Сср=1,08%. Отсюда
получаем объем рудного тела V=Smcp=
= 762 тыс. м3, запасы руды Q=VdCp=2,67 мли. т,
запасы металла g=QCcp=28,8 тыс. т.
Площадь прикоитуриой полосы (см. рис. 9)
равна 210 тыс. м2, следовательно, абсолютная по-
грешность определения площади рудного тела
210
Чг =	= 52,5 тыс. м1,
относительная погрешность
52,5
= '305:-100= 17-2%-
Прежде чем иайти погрешность средней
мощности, проверим, ие является ли мощность за-
висимой случайной величиной. Коэффициент авто-
корреляции между значениями мощности в ши-,
ротном направлении г=—0,186 при погрешности
ог=0,20, в меридиональном направлении г~
= —0,154 при погрешности <тг=0,21, следователь-
но, мощность является независимой случайной ве-
личиной. Применяем статистическую модель. Име-
мощности а™=0,738 м, коэффициент вариации
ем: среднеквадратичное отклонение	, .	_ г___.....
Vm= (0,738/2,50) • 100=29,5% Число наблюдений п=31. Находим абсолютную погреш-
ность средней мощности 6т = 0,133 м и относительную погрешность тт=5,3%.
Содержание металла в руде является зависимой случайной величиной, в чем легко
убедиться, если рассчитать автокорреляцию значений содержаний по широтному на-
правлению г=0,393 (<Тг=0,18) и по меридиональному г=0,400 (ог=0,18). Близость
коэффициентов автокорреляции по обоим направлениям свидетельствует об изотроп-
ности изменчивости. Для расчетов примем среднее значение г=0,396. Учитывая отсут-
ствие явной закономерной изменчивости в распределении содержания металла, исполь-
зуем модель на основе стационарной случайной функции. Имеем среднее квадратичное
отклонение содержаний Ос = 0,242%, коэффициент вариации Ус = 22,4%. Найдем абсо-
лютную погрешность среднего содержания


= 0,040%
и относительную
тс = -^-/Т~=^ = 3,7%.
У п
Теперь имеются все данные для расчета относительной погрешности запасов руды
т9 = / 17,22+5,32 + 32=18,2%
и погрешности запасов металла
тв = V 17,22-f-5,32-f-32+3,72 =18,6%.
Главное значение в данном примере имеет погрешность измерения площади руд-
ного тела. Эту погрешность можно было бы уменьшить, например, сгустив сеть разве-
дочных выработок по периферии рудного тела.
Вычисленная относительная погрешность запасов руды и металла является
средней. Максимальная погрешность в два раза больше и может достигать 36—37%.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Богацкий В. В. Математический анализ разведочной сети. М., Госгеолтех-
издат, 1963. 212 с. с ил.
2. Верховская Л. А., Голубева В. А., Коган Р. И. Выбор информативной комби-
нации признаков для различия двух геологических объектов. М., 1972. 39 с. с ил.
(ВИЭМС).
64

. о R и Олонов ю. М. Применение формулы условной вероятности для
количественной оценки’информативности поисковых признаков. «Советская геология»,
1970, № 5, с- 49—127 с ил^ статистических показателей содержаний компонентов
4. Зенков Д. А. Эволюция	ми исследования при разведке,- В кн.: Во-
пЙсыХме?адикиЖоп5обованиЯ рудных месторождений при разведке и эксплуатации.
М., 1'°с1^0ЛТ®х„из/5ао 'поротое5Г С; Ларионов А. Г. Применение геохимических мето-
s. Иванов И. В., Поротову м’есто/рождеИИЯХ скарнового типа,-В Ки. Вопросы
доь опробования н огтппп-й<пеиий полезных ископаемых при разведке и эксплуа*
методики опробования месторождении ^лези	горный Ин_т)	ксплуа
ТаЦИИб kS°hCA Б Методологические основы разведки полезных ископаемых. М„
^^а\аз1ковский ДКА. Оценка точности результатов в связи сгБ0метризацией и
7. дазаков<.кии м- '	м угя„ТРХиздат, 1У™. ioi с. с ил.
(ВИЭМС)^^^ д, Максвелл А. Факторный анализ как статистический метод. М.,
С ИЛ'
Й РацНМ.'В.'Неоднородность горных пород и их физических СВ0Иств м> <На.
Ука»’ 11596р4сн№ Оо«ХеРскиеX	сТ^
ведочиом^деле^^^^ Теоретические основы моделнров и ел твердых полезных
ископаемых.	^TsUtistical study of geological characteristics
of pe^-^bS^sits in the	to the rating
of perphyry prospects.— „Econ. ueoi. ,	<w.
5 Зак. 321

ГЛАВА II
поиски МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
1. СТАДИИ ПОИСКОВ
Как указывалось во введении, стадия поисков месторождений по-
лезных ископаемых разделяется на следующие подстадии: 1 — общие
поиски; 2 — детальные поиски; 3 — поисково-оценочные работы.
Поиски месторождений твердых полезных ископаемых ставятся на
основе геологических карт и карт прогноза полезных ископаемых мас-
штаба 1 : 50 000—1 : 25 000 в пределах площадей, перспективных на на-
хождение полезных ископаемых. На площадях простого геологического
строения и при установленных закономерностях локализации полезных
ископаемых поисковые работы могут осуществляться на основе геоло-
гических карт и прогнозно-металлогенических схем масштаба 1 :200 000.
Общие поиски имеют целью выявление площадей, перспективных
на нахождение месторождений, а также самих месторождений полезных
ископаемых и оценку их общих перспектив. Такие поиски осуществля-
ются с помощью геологических визуальных, геофизических, геохимиче-
ских методов, а также с применением поверхностных горных выработок
и буровых скважин. В результате работ этой подстадии поисков выде-
ляют и оконтуривают рудные поля, зоны, бассейны, рудные горизонты
и т. п„ а также обосновывают оценку перспектив исследованной терри-
тории с определением прогнозных запасов и рекомендациями об очеред-
ности дальнейших более детальных работ.
Детальные поиски ставятся на площадях, где выявлены перспек-
тивные рудопроявления, и на перспективных площадях, выделенных при
общих поисках или находящихся в районах известных месторождений.
Задачей детальных поисков является оценка перспектив исследованной
территории и выявление скоплений минерального сырья, заслуживаю-
щих дальнейшей оценки. Детальные поиски в зависимости от условий
проведения работ осуществляются наиболее рациональными комплек-
сами поисковых методов с применением поверхностных горных и бу-
ровых работ. Масштаб детальных поисков выбирается в зависимости
от сложности геологического строения исследуемой территории и осо-
бенностей ожидаемых рудоносных зон, рудных полей, месторождений
и отдельных рудных тел порядка 1 : 10 000—1 :5000.
Поисково-оценочные работы осуществляются на перспективных
проявлениях полезных ископаемых, выявленных на ранних подстадиях
поисков, а также по заявкам первооткрывателей. Задача этих работ
состоит в перспективной оценке выявленных минеральных скоплений
и обоснованном выборе месторождений для предварительной разведки.
Выполнение указанной задачи осуществляется комплексом геологиче-
ских, геофизических и геохимических исследований с использованием по-
верхностных горных и буровых работ; при этом производится геологиче-
ское картирование в зависимости от размеров и сложности строения
объекта исследования в масштабе 1 : 10 000—1 : 1000; в значительных
объемах проводится опробование полезного ископаемого по естествен-
ным и искусственным обнажениям. В результате исследований этой под-
стадии на основании детального изучения поверхности, единичных раз-
ведочных выработок на глубину, а также геофизических и геохимиче-
ских материалов должен быть определен геолого-промышленный тип,
66

установлены геологические границы месторождения в плане и состав-
лен геологически обоснованный прогноз о поведении рудных тел на
глубину.
2. ПОИСКОВЫЕ ПРИЗНАКИ
Под поисковыми признаками понимаются определенные факты или
явления, указывающие на наличие или возможность выявления место-
рождений полезных ископаемых в определенном месте. К поисковым
признакам относятся следы процессов образования, изменения и раз-
рушения месторождений; физические, химические, минералогические
свойства полезного ископаемого и вмещающих пород, по которым мож-
но обнаружить месторождение в толще земной коры; сведения о дея-
тельности человека, имеющие отношение к полезному ископаемому.
Поисковые признаки разделяются на прямые и косвенные. Первые
из них непосредственно указывают на наличие месторождения, а вто-
рые косвенно свидетельствуют о возможности обнаружения оруденения.
К прямым поисковым признакам относятся: 1) выходы полезного иско-
паемого; 2) ореолы и потоки рассеяния вещества полезного ископаемо-
го; 3) особые физические свойства полезного ископаемого; 4) следы
старых горных работ или переработки полезного ископаемого и истори-
ческие данные о горном промысле.
К косвенным поисковым признакам относятся: 1) изменения око-
лорудных пород; 2) наличие во вмещающих породах жильных минера-
лов, сопровождающих оруденение; 3) различие физических свойств по-
лезного ископаемого и вмещающих пород; 4) характерные особенно-
сти рельефа; 5) гидрогеологические; 6) ботанические.
Прямые поисковые признаки
Выходы полезного ископаемого. Наличие полезного ископаемого
или рудных минералов в коренных обнажениях является наиболее до-
стоверным поисковым признаком, свидетельствующим о наличии в тех
или иных количествах рудного вещества. Поэтому выявление такого
обнажения (естественного или искусственного) является одной из задач
поисковика. Как правило, вещественный состав, мощность и строение
залежи на выходах в зоне выветривания существенно изменены. Поиско-
вое значение выходов полезного ископаемого подробно рассматривает-
ся в разделе «Поисково-оценочные работы».
Ореолы и потоки рассеяния. Этот поисковый признак характеризу-
ется повышенным содержанием полезного ископаемого, рудных мине-
ралов или элементов в рудных полях и вокруг рудных тел. Так как оре-
олы рассеяния всегда распространены на значительно больших площа-
дях по сравнению с рудными телами, то обнаружить их при поисках
значительно легче, чем сами рудные тела. Поэтому ореолы и потоки
рассеяния имеют исключительно важное поисковое значение; на их ис-
следовании основаны главнейшие методы поисков: визуальные, шлихо-
вой, геохимические.
По происхождению ореолы и потоки рассеяния разделяются на
первичные и вторичные. Первые ореолы образуются в процессе форми-
рования месторождения и, вероятно, при их метаморфизме, вторые —
при разрушении месторождений и их первичных ореолов рассеяния.
Первичные ореолы и потоки рассеяния имеют особенно большое значе-
ние при поисках месторождений, не выходящих на эрозионный срез
вмещающих их пород («слепые» месторождения), а вторйчные — при
поисках вскрытых эрозией месторождений.
Однако следует знать, что ореолы и потоки рассеяния не всегда
свидетельствуют о наличии месторождения. Первичные повышенные кон-
5»	67

ЦентрацИи полезных компонентов не всегда связаны с месторождением.
Вторичные ореолы и потоки рассеяния могут образовываться за счет
полного разрушения коренного месторождения, вследствие чего ореолы
или потоки рассеяния могут быть, а месторождения могут отсутство-
вать. Выделяют открытые ореолы рассеяния — выходящие на дневную
поверхность, и скрытые — не выходящие. Последние разделяются на
«слепые» и погребенные. Слепые ореолы рассеяния вследствие недоста-
точного эрозионного среза вмещающих пород никогда не достигали
поверхности земли, а погребенные в процессе образования или позднее
были перекрыты более молодыми отложениями.
Первичные ореолы рассеяния. Ореолы первичного
рассеяния рудного вещества представляют собой более или менее изо-
метричные участки рудовмещающих пород, окружающие месторожде-
ние и обогащенные в процессе рудообразования рядом химических эле-
ментов. Нередко их положение в пространстве контролируется характе-
ром рудоконтролирующих структур, особенностями залегания благо-
приятных вмещающих оруденение пород и т. п., поэтому они могут быть
вытянуты вдоль рудоконтролирующих элементов. По отношению к вме-
щающим породам ореолы первичного рассеяния могут быть син- или
эпигенетическими. Первые характерны для магматических и осадочных,
а вторые — для пегматитовых и постмагматических — пневматолитовых,
гидротермальных месторождений.
В сингенетических ореолах распределение химических элементов
характеризуется плавным повышением концентраций рудообразующих
компонентов по мере приближения к рудным телам (малой контрастно-
стью). В эпигенетических ореолах распределение элементов более слож-
но и характеризуется значительной контрастностью: в распределении
элементов рассеяния отмечается определенная геохимическая зональ-
ность. Образование таких ореолов и потоков происходит в результате
диффузионного, инфильтрационного или диффузионно-инфильтрацион-
ного процессов. Диффузионные ореолы возникают при диффузии эле-
ментов из рудных тел и рудообразующих растворов во вмещающие
породы. Такие ореолы обычно характерны для отдельных рудных тел.
Инфильтрационные ореолы образуются за счет рудообразующих рас-
творов, перемещающихся по зонам повышенной проницаемости — дроб-
ления, повышенной трещиноватости и т. п. Они характерны для ме-
сторождений и рудных полей. Диффузионно-инфильтрационные ореолы
сочетают особенности диффузионных и инфильтрационных.
Важно отметить различие ореолов рассеяния рудных тел и орео-
лов рассеяния рудных полей. Первые характеризуются сравнительно
небольшими размерами и высокой (особенно для эпигенетических ме-
сторождений) контрастностью, наличием в составе ореолов только тех
элементов, которые свойственны данному рудному телу, и концентра-
цией элементов, которая может превышать фоновые на два-три по-
рядка.
Первичные ореолы рассеяния рудных полей имеют значительно
большие размеры, более сложный элементарный состав, а концентрация
ореольных элементов превышает фоновые на порядок и редко больше.
При этом в число ореольных элементов могут входить не только эле-
менты, характерные для данной рудной ассоциации, но и элементы
других рудных ассоциаций. В качестве примера таких ореолов рассея-
ния рудных полей и рудных тел приведем краткие сведения об одном
золоторудном месторождении. На рис. 10 показан вертикальный разрез
одного из участков месторождения, где развиты первичные ореолы рас-
сеяния наиболее контрастных элементов: золота, мышьяка, ртути и се-
ребра. На разрезе отчетливо видны два типа первичных ореолов рас-
сеяния.

Ореолы рассеяния рудных тел расположены непосредственно у руд-
ных тел. Они маломощны (единицы метров), очень высоко контрастны
и представлены золотом, мышьяком, ртутью и серебром. При этом вы-
соко контрастные ореолы некоторых перечисленных элементов обра-
зуют узкие полосы на продолжении слепых рудных тел.
Рис. 10. Схема первичных ореолов рассеяния золоторудного месторождения.
/ — рудные тела; 2 — Au-Ag-ореол рассеяния рудных тел (коэффициент контрастности —
к. к. 100—1000); 3 — Au-As-ореол рассеяния рудных тел к. к. (100—1000); 4—Hg-ореол
рассеяния рудных тел (к. к. 100—1000); 5 — As-Au-Hg-ореол рассеяния рудных тел
(к. к. 100—1000); 6 — Au-As-Ag-Hg-ореол рассеяния рудного поля (к. к. 10—100); ореол
рудного поля (к. к. 10—100): 7 — Hg-As-Au-Ag-ореол рассеяния рудного поля (к. к. 10—
100); 8 — Hg-Au-As-Ag-ореол рассеяния рудного поля (к. к. 10—100)
Второй тип первичных ореолов представляет собой ореол рассея-
ния рудного поля. Он характеризуется большими размерами и выпол-
няет промежуточные пространства между ореолами рассеяния рудных
тел. Элементарный состав его одинаковый с первичными ореолами руд-
ных тел, но уровень контрастности ореольных элементов примерно на
порядок ниже.
Степень и характер рассеяния, а следовательно, состав, форма и
размеры ореолов рассеяния, зависят от очень многих причин. Главней-
шими из них являются:
69

1)	геохимические особенности химических элементов, входящих в
состав ореолов;
2)	состав, строение, морфология, условия залегания и генетические
особенности рудных тел;
3)	физико-химические особенности и условия залегания вмещающих
пород.
Геохимические особенности элементов, определяющие их миграци-
онную способность, изучены еще недостаточно. Миграционная способ-
ность их зависит от следующих основных свойств: способности элемен-
тов образовывать ионы различной валентности; основных и кислотных
свойств элементов, которые определяются отношением радиусов и ва-
лентности ионов; строения природных химических соединений элемен-
тов, определяющих их проницаемость; энергии кристаллических реше-
ток природных соединений, от которых зависит их растворимость.
Установлено, например, что с увеличением валентности миграцион-
ная способность серы, меди, мышьяка, урана, ванадия, хрома и неко-
торых других элементов при прочих равных условиях возрастает, тогда
как с повышением валентности железа, марганца, кобальта миграцион-
ная способность этих элементов уменьшается. Известно, что наиболее
широкие ореолы вокруг рудных тел образуют элементы, обладающие
повышенной миграционной способностью, такие, как ртуть, сурьма,
мышьяк, цинк, молибден и др.
Первичные ореолы рассеяния по существу являются естественным
продолжением рудных тел, и поэтому их состав в общем определяется
минеральным и химическим составом полезного ископаемого. Однако
в зависимости от миграционной способности элементов по мере удале-
ния от рудных тел состав ореолов может существенно изменяться и
не отражать состав руд. Так, по данным К. М. Муканова, в первичных
ореолах рассеяния полиметаллического месторождения Алайгыр уста-
новлено наличие свинца, цинка, серебра, меди, мышьяка, сурьмы, бария
и стронция. Причем последний дает более протяженные ореолы рассея-
ния, чем другие перечисленные элементы.
Г. И. Гроссман установил, что на полиметаллических месторожде-
ниях Алтая медь, свинец и барий образуют узкие первичные ореолы
рассеяния, а серебро, цинк, мышьяк, молибден — наиболее широкие.
Нередко на наличие глубокозалегающих рудных тел могут указывать
не только главные элементы рудных тел, но и элементы-спутники. На-
пример, на свинцово-цинковом месторождении Тинтик (США) такими
индикаторами кроме свинца и цинка являются марганец и барий.
М. 3. Кантором сделан вывод о пропорциональной зависимости между
масштабом месторождений (свинца, цинка, олова, вольфрама и дру-
гих металлов) и содержанием марганца в усредненных пробах руд и
жильных минералах. Указанный автор рекомендует при поисках ме-
сторождений отдавать предпочтение тем участкам рудных районов,где
содержание марганца в жильных минералах, дайках, небольших што-
ках горных пород значительно повышено. На серебряно-свинцовом
месторождении Сиерра-Мояда (Чили) элементами-спутниками явля-
ются мышьяк и цинк, в первичных ореолах рассеяния золоторудного
месторождения Гольдфильдс (Гана) установлено повышенное содержа-
ние кобальта, висмута, серебра и олова.
Протяженность ореолов рассеяния в значительной степени зависит
от того, какими рудами представлено рудное тело: при сплошном ору-
денении такие элементы, как свинец, медь, барий, образуют весьма уз-
кие ореолы рассеяния, измеряемые единицами метров. Наоборот, при
вкрапленном оруденении ореолы рассеяния указанных элементов до-
стигают многих десятков и даже сотен метров.
Размеры и строение первичных ореолов рассеяния наряду с про-
чими факторами во многом зависят от формы и строения рудных тел:
70

вокруг одиночных простых жильных тел ореолы рассеяния образуют
оторочки, продолжающиеся по простиранию и восстанию за пределы
таких тел (рис. И); вокруг сближенных рудных тел, а также тел, ха-
рактеризующихся сложной морфологией, первичные ореолы рассеяния
имеют обычно сложные очертания (рис. 12).
/Г
Рис. 11. Схема строения ореола рассеяния во-
круг одиночного рудного тела.
1 — аллювиальные отложения; 2 — известняки,
вмещающие оруденение; 3 — рудное тело; 4—
первичный ореол рассеяния; 5 — вторичный
ореол рассеяния; 6 — скважины
Рис. 12. Схема строения первичного ореола
рассеяния вокруг сближенных рудных тел.
/ — массивные плотные известняки; 2 —слои-
стые трещиноватые известняки; 3 — глинистые
сланцы; 4 — рудные тела; 5 — первичный ореол
рассеяния; 6 — рудные прожилки
Особенности первичных ореолов рассеяния во многом определяют-
ся условиями образования месторождений. Первичные ореолы рассея-
ния гравитационно-сегрегационных и ликвационных магматических ме-
сторождений образуются в висячих боках залежей в соответствии с ус-
ловиями их образования (рис. 13).
Рис. 13. Схема строении ореола первичного
рассеяния сульфидного медно-никелевого
месторождения (разрез). По И. И. Сафро-
нову.
/ — сплошные медно-никелевые руды; 2 —
базиты; 3 — ореол в базитах; 4 — вмещаю-
щие породы
Постмагматические месторождения — пегматитовые, пневматоли-
товые, гидротермальные — всегда являются эпигенетическими, т. е. бо-
лее поздними образованиями по сравнению с вмещающими их поро-
дами. Следовательно, и первичные ореолы рассеяния полезных ископае-
мых перечисленного генезиса также являются эпигенетическими по от-
ношению к вмещающим породам.
Первичные ореолы рассеяния образуются в постмагматических ме-
сторождениях любых полезных ископаемых пегматитового, пневмато-
литового и гидротермального генезиса. Возникновение ореолов обуслов-
лено главным образом физико-механическим состоянием пород в мо-
мент рудоотложения и в меньшей мере составом пород. Главную роль
при формировании инфильтрационных ореолов играют система доруд-
ной трещиноватости и начальная пористость (рис. 14); диффузионные
71

процессы, как отмечено выше, приводят к образованию значительно
более узких (в десятки раз) ореолов, чем при инфильтрации.
Простая зависимость между масштабами месторождений и разме-
рами ореолов первичного рассеяния устанавливается не всегда. Неред-
ко непромышленные месторождения сопровождаются ореолами, интен-
сивность которых такая же, как и в промышленных месторождениях.
Морфология и строение первичных ореолов рассеяния определяется как
трещиноватостью, пористостью пород, так и формой рудных тел. Ли-
нейно-вытянутые ореолы присущи пластообразным и жильным телам;
линзовидные характерны для линз; сложные ореолы образуются вокруг
сближенных рудных тел.
Рис. 14. Схема строении нервнчных ореолов
рассеянии. По Р. Р. Зиверту, Б. Б. Шатро-
ву и др.
1 — эрозионный срез; 2 — рудные тела; 3 —
первичные эпигенетические ореолы рассей*
НИЯ
Морфология ореолов отдельных элементов определяется, кроме
того, инфильтрационной или диффузионной подвижностью этих элемен-
тов. Особенно больших размеров (сотни метров) достигают инфильтра-
ционные ореолы рассеяния, развивающиеся вдоль зон трещиноватости.
Диффузионные ореолы характеризуются значительно меньшими разме-
рами, особенно в плотных вмещающих породах. Химический состав пер-
вичных ореолов месторождений рассматриваемого генезиса всегда мно-
гокомпонентный. Установлены повышенные содержания в ореолах вокруг
пегматитов (редкометальных, слюдяных, керамических) редких и щелоч-
ных металлов (лития, рубидия, цезия): для золоторудных тел харак-
терно наличие в ореолах золота, серебра, мышьяка, сурьмы, свинца,
меди, ртути; в ореолах урановых месторождений всегда присутствуют
уран, молибден, свинец. В верхних зонах ореолов рассеяния элементов
в любых пневматолитовых и гидротермальных месторождениях наблю-
дается широкое развитие ореолов ртути, иода и брома, достигающее со-
тен метров.
Повсеместно устанавливается зональность в распределении элемен-
тов в ореолах постмагматических месторождений. Это объясняется
физико-химическими условиями образования месторождений, но глав-
ным образом различными скоростями перемещения (подвижностью)
ионов в растворах. Независимо от способа (инфильтрационный или
диффузионный) проникновения ореолообразующих элементов во вме-
щающие рудное тело породы скорости перемещения элементов различ-
ны и определяются их ионным потенциалом. По этим причинам в про-
цессе образования ореола элементы проходят разные расстояния и рас-
полагаются вокруг рудных тел зонально.
В табл. 17 в зависимости от значений ионных потенциалов приве-
дено распределение главнейших рудообразующих элементов в первич-
72

Таблица 17
Распределение рудообразующих элементов по зонам ореола рассеяния
	Зоны ореола		
Группа элементов таблицы Менделеева	ближняя	средняя	дальняя
I II III IV V VI VII VIII	(Au|, Li La, Y Sn W, S F Co, Fe	Cu, Ag, Rb, (Cs) Zn, Cd, Ba Pb As, Sb U, Mo, S Cl Fe	(Rb), Cs Hg T1 s Вг, I Fe
ном ореоле рассеяния постмагматического месторождения по зонам от-
носительно рудного тела.
Показанное в табл. 17 распределение элементов справедливо для
простейшего ореола, образовавшегося инфильтрационным или дуффу-
зионным путем вокруг одиночного тела при одноактном рудоотложении.
Строение такого простейшего первичного ореола рассеяния показано
на рис. 15.
Рис. 15. Схема строения про-
стейшего ореола первичного рас-
сеяния постмагматического ме-
сторождения (разрез).
1—рудное тело; 2 — граница
ближней зоны (111) ореола рас-
сеяния по содержанию 3—5 фо-
нов; 3 — то же, средней зоны II;
4 — то же, дальней зоны (/);
5 — площадь ореола рассеяния
элементов ближней зоны; 6 — то
же, средней зоны; 7 — то же,
дальней зоны
Расположение элементов в ореолах рассеяния может быть очень
сильно осложнено многостадийностью в отложении вещества рудных
тел и ореолов рассеяния, одновременным воздействием инфильтрации
и диффузии и другими особенностями условий образования.
Для иллюстрации изложенного приведем некоторые примеры, ха-
рактеризующие важнейшие особенности первичных ореолов рассеяния.
По данным Т. И. Нюппенена, первичные ореолы рассеяния медно-нике-
левых месторождений характеризуются комплексным составом: Си, Ni,
Со, Zn, Pb, Bi, Se, Fe и др.; повышенное содержание этих элементов по
простиранию рудных тел отмечается на большом расстоянии (до сотен
метров), тогда как вкрест простирания рудных тел оно прослеживается
73

на расстоянии до 15 м; вблизи рудных тел содержится Со, далее Ni
и еще дальше Си. Первичные ореолы рассеяния Садонских полиметал-
лических месторождений, по материалам Н. И. Куйкина, имеют много-
компонентный состав (снизу вверх: Ni, Со, Ga, Ge, As, Си, Мп, Sn, Mo,
Zn, Pb, Bi, Ag, Sb, Tl, Hg. Протяженность ореолов превышает 100 м.
Н. И. Сафронов для оловорудных жил Северо-Востока СССР уста-
новил комплексный состав и определенную зональность их первичных
ореолов рассеяния. При этом особенно важно, что в кварце, арсенопи-
рите и турмалине, расположенных в 150—200 м по восстанию от сле-
пого касситеритового оруденения, установлено высокое содержание (до
0,5%) сурьмы при низком содержании (до 0,1%) олова, тогда как в
руде сурьма практически отсутствует. Первичные ореолы рассеяния
гидротермальных месторождений, по данным А. Д. Каблукова, Н. Н. Со-
чеванова и др., имеют следующие особенности: они образуются по ос-
лабленным зонам, вблизи трещин путем инфильтрации развиваются
диффузионные ореолы. Протяженность ореолов достигает 270 м, ши-
рина их в 10—20 раз превышает мощность рудного тела и достигает
многих десятков метров.
Химический состав ореолов соответствует элементарному составу
рудных тел. Главными ореолообразующими элементами являются U, Мо
и РЬ; несколько меньшим распространением пользуются Си, As; кроме
этого отмечаются Zn, Ag, Tl, Ba, Sb, реже Zr, P, Th, V, Mn, B, Hg.
Установлено, что выше всех из перечисленных элементов над рудным
телом располагается свинец, ниже идут молибден и уран. Наоборот,
в подрудные толщи свинец не опускается совсем, а молибден и уран
ниже рудного тела прослеживаются на десятки метров. Эта закономер-
ность была использована для определения высоты эрозионного среза и
глубины залегания слепых рудных тел. Для этой цели используются
свинцово-урановое и молибден-урановое отношения продуктивности
ореолов. Эти отношения колеблются соответственно от 4,1 и 4,5 для
надрудных толщ, до 0,06 и 1,0 ниже рудных тел.
Для ореолов рассеяния некоторых гидротермальных месторожде-
ний урана, преимущественно в верхних частях рудных тел и выше их,
установлено также высокое содержание свинца, цинка, серебра,
мышьяка, таллия и ртути. Ниже рудных тел в подстилающих породах
ореолы перечисленных элементов отсутствуют.
Важные сведения по первичным ореолам рассеяния ртути над
различными по происхождению и минеральному составу месторожде-
ниями Казахстана приводятся В. 3. Фурсовым. Ореолы ртути уста-
новлены над полиметаллическими, медноколчеданными и золоторуд-
ными месторождениями. По мере удаления от рудных тел вверх пло-
щади ореолов рассеяния увеличиваются, а протяженность их в этом на-
правлении иногда достигает 400 м. Представляют интерес обобщен-
ные данные по геохимической зональности рудных тел и первичных
ореолов рассеяния оловянных месторождений [5].
В табл. 18 показаны ряды вертикальной зональности для отдель-
ных формаций и месторождений олова по данным различных авторов.
Из приведенных материалов видно, что ряды геохимической зонально-
сти оловорудных месторождений в целом очень близки, хотя и на-
блюдаются некоторые отличия (отсутствие того или иного компонента,
перестановка их). Это позволяет использовать наблюдаемую законо-
мерность при определении уровня эрозионного среза и оценке место-
рождения.
Особый интерес для поисков слепых рудных тел представляют
первичные ореолы рассеяния иода. М. А. Лапп, Е. С. Матюшина [3]
изучали ореолы рассеяния этого и других элементов над рудными те-
лами полиметаллических, медноколчеданных, медно-молибденовых,
медно-никелевых, оловорудных, золоторудных, ртутных, сурьмяно-
74

Таблица 18
Вертикальная геохимическая зональность месторождений олова
Ряд зональности (снизу вверх)	Формация	Район	Месторождение	Источник
Sn — W — Bi — Со — Си — Zn — Pb	Касситерит- сульфидная	Приморье	Фестивальное	Н. В. Никитин
Sn — W — Bi, As, Си - Zn, (Sn), (Си), Pb, (As, Sb), Ag - Sb, Hg	To же	То же	Группа место- рождений	А. Н. Боголюбов, Н. А. Ворошилов, Н. 3. Евзикова
Sn - W - Co - Си - Zn - Pb - Bl — As - Ag - Sb	я		Фестивальное, Перевальное	Е. М. Квятков- ский
Sn — W — Co — As — Zn — Ag — Си — Pb — Bi — Sb	я		Фестивальное	А. П. Соловов, А. П. Гаранин
W - Bi - As - Си - Sn - Ge - Sb - Mn - Zn - Pb - Ag	я		Верхнее	А. И. Бураго
Bi - w - As - Си - Co - Sn - (Zn, Pb) - Ag - V - Mn - Sb - As	я	я	Хрустальное	я
W — Bi — Mo — As — Си — Sn — Ag — Ge — Mn — Zn — Pb — As	я	Я	Верхне-Кеипу- хинское	
W — Mo — Ge — Си — Bi — Sn — Ag — Mn — Zn — Pb — Sb — As	я	Я	Силинское	я
Mo — W — Bi — Си — As — Sn — Ag — V — Mn — Zn — Pb	я	п	Арсеньевское	я
Mo — As — Си — As — W — Bi — Sn — V — Mn — Sb — Zn — Pb	•	я	Нижнее	
Co — Mo — Sn — Си — Ag — Zn — Pb	«	Восточная Сибирь	Верхнее, Левицкое, Эге-Хая, Улахан-Эгелях, Хапчеранга	Т. П. Морозов, Л. Н. Бельчан- ская
Li — W — (Mo) — Sn — In — Си — (Ag) — Hg	Касситерит- кварцевая	Средняя Азия	Группа место- рождений	Г. И. Семенов, Н. И. Дорошенко
Примечание. В скобках приведены элементы, встречающиеся в нескольких минеральных формах н поэтому не имеющие твердого положения в ряду зональности.

мышьяковых месторождений Закавказья (Армения), других районов
Кавказа, Украинского кристаллического щита и Западного Донбасса.
При этом были установлены следующие закономерности. Ореолы иода
сопровождают все изученные месторождения. Этот элемент обладает
наибольшей проникающей способностью по сравнению с другими
ореолообразующими элементами — он проникает через такие породы,
которые являются непроницаемыми для других элементов. Ореолы
иода распространяются вверх от рудных тел на расстояние до 200 м,
тогда как в горизонтальном направлении протяженность ореолов не
превышает 50 м. Установлен следующий ряд зональности в распреде-
Рис. 16. Схема развития первичных ореолов рассеяния гидротермальных месторождений. По
И. В. Никитину
лении элементов в ореоле рассеяния (вверх от руды): Си, Pb->Zn->
->-Hg->-As, Sb^Ge->Tl->I.
Характер и протяженность первичных ореолов рассеяния зависят
также от особенностей рудных формаций. Для высокотемпературных
рудных формаций (грейзеновая, золото-кварцевая) характерно обра-
зование вокруг рудных тел сравнительно узких первичных ореолов
рассеяния (от десятков до первых сотен метров); при этом наиболь-
шее развитие имеют ореолы золота, молибдена, мышьяка. Ореолы
рассеяния среднетемпературных месторождений характеризуются бо-
лее значительной протяженностью и представлены преимущественно
медью, свинцом и цинком. Вокруг низкотемпературных месторожде-
ний образуются наиболее протяженные ореолы (до 500 м и более),
представленные ртутью, сурьмой, мышьяком, барием и др. (рис. 16).
Форма нахождения элементов в ореолах рассеяния весьма раз-
лична. Одни из них встречаются в самородном виде, например золото;
другие — свинец, цинк, медь, молибден, уран, олово, ртуть и пр.— об-
разуют преимущественно собственные минералы, хотя и встречаются
в форме изоморфных примесей в минералах других элементов. Боль-
шая часть ореолообразующих элементов находится в форме различных
примесей непосредственно во вмещающих породах и особенно в ми-
нералах-вкрапленниках, образовавшихся одновременно с оруденением
и являющихся эпигенетическими по отношению к вмещающим оруде-
нение породам. Ореолообразующие элементы могут находиться также
в пленочных и поровых водах пород, создавать твердые и жидкие рас-
творы и т. д.
76

Первичные ореолы рассеяния месторождений полезных ископае-
мых осадочного генезиса характеризуются своими особенностями. По
Н. М. Страхову [12], тела полезных ископаемых всегда окаймляются
широкими зонами зачаточного и незавершенного рудообразования, пе-
реходящими во вмещающие осадочные породы. Эти зоны являются
сингенетическими первичными ореолами рассеяния осадочного место-
рождения; содержания ореолообразующих элементов в них закономер-
но уменьшаются от рудного тела к периферии и становятся близкими
к кларковым. Для марганцевых месторождений ореольные зоны пред-
ставлены глинами с редкими марганцевыми конкрециями. В перифе-
рических (прибрежных) частях рудного пласта в большом количестве
содержатся псиломелан и манганин. В рудных телах, образовавшихся
в глубинных частях бассейна, указанные минералы замещаются родо-
хрозитом и манганокальцитом; обычно в таких ореолах присутствуют
примеси кобальта и бария.
Промышленные скопления меди в медистых песчаниках представ-
ляют собой линзы, окруженные убогой вкрапленностью медных ми-
нералов. В ореолах рассеяния кроме меди присутствуют другие много-
численные рудные элементы.
Промышленные залежи фосфоритов обычно окружены зонами, со-
держащими редкие конкреции фосфоритов, сопровождаемые глауко-
нитом. На восточно-сибирских месторождениях повышенное содержа-
ние фосфора за пределами рудных тел прослеживается по простира-
нию пород на расстоянии до 4 км, а в направлении мощности — до
25 м.
Общими особенностями первичных ореолов рассеяния осадочных
месторождений являются: сравнительно простое их строение, форма,
приближающаяся к форме рудных тел, большая протяженность в плос-
кости рудоносного пласта и небольшие размеры в направлении вися-
чего и лежачего боков. По видам и формам нахождения элементов
ореолы не отличаются от рудных тел. Они являются минеральными,
если руды сложены собственными рудными минералами, или безмине-
ральными, если полезные компоненты в рудных телах находятся в со-
стоянии сорбции.
Ореолы рассеяния месторождений вулканогенно-осадочного про-
исхождения также характеризуются некоторыми особенностями: мно-
гокомпонентностью, зависящей в основном от состава вулканогенных
гидротермальных растворов, и отсутствием в распределении ореолооб-
разующих элементов зональности. Вблизи рудных тел первичные
ореолы представлены преимущественно рудными минералами, а по пе-
риферии элементы находятся в пепловом материале в сорбированном
состоянии; ореол развивается преимущественно в пределах рудовме-
щающей породы.
Первичным ореолам рассеяния метаморфизованных, месторожде-
ний присущи закономерности, характерные для ореолов рассеяния не-
метаморфизованных месторождений.
Вторичные ореолы и потоки рассеяния. Под вторич-
ными ореолами и потоками рассеяния понимается весь комплекс про-
дуктов, возникающих при процессах разрушения месторождений по-
лезных ископаемых и их первичных ореолов рассеяния. Такие ореолы
и потоки образуются в поверхностном рыхлом покрове, почвах, рас-
тительности, грунтовых и поверхностных водах, почвенном и припо-
верхностном воздухе и связаны между собой. Они возникают на ме-
сторождениях любого состава и генезиса, подвергающихся эрозии, под
действием агентов физического и химического выветривания. В свою
очередь скорость, характер и степень разрушения месторождений оп-
ределяются геотектоническими процессами.
77

Различают ореолы и потоки вторичного рассеяния вещества. Орео-
лы вторичного рассеяния представляют собой более или менее изо-
метричные в плане участки вмещающих пород, жидкости или газа
окружающих рудное тело (месторождение), в которых устанавлива-
ется повышенное содержание ореолообразующих элементов. Потоки
рассеяния—это также участки повышенного содержания ореолообра-
зующих элементов, но они имеют обычно вытянутую форму, которая
зависит от направления переноса компонентов в твердой, жидкой или
газовой фазе из области денудации в область осадконакопления. Ми-
неральный и химический состав вторичных ореолов и потоков рассея-
ния соответствует составу руд месторождения и его первичных орео-
лов рассеяния. Фазовое состояние элементов вторичных ореолов рас-
сеяния определяется состоянием вещества и особенностями физико-
химических условий разрушения месторождений и их первичных орео-
лов рассеяния.
' В зависимости от характера процесса разрушения и фазового со-
стояния продуктов разрушения вторичные ореолы и потоки рассеяния
разделяются на: 1) механические; 2) солевые; 3) водные (или гидро-
геохимические); 4) газовые (или атмогеохимические); 5) биогеохими-
ческие.
1.	Механические ореолы и потоки рассеяния образуются при про-
цессах физического разрушения химически устойчивых полезных ис-
копаемых в приповерхностных частях залежей. По крупности и агре-
гатному состоянию продуктов разрушения рудных тел механические
ореолы и потоки разделяются на крупнообломочные («рудные разва-
лы»), представленные рудными обломками, валунами и галькой раз-
мером от нескольких до десятков сантиметров в диаметре; шлиховые
(песчано-гравийные), состоящие из частиц от долей миллиметра до
нескольких миллиметров в поперечнике (при определенных условиях
в них скапливаются тяжелые минералы); тонкодиспергированные гео-
химические (глинистые), в которых рудное вещество присутствует в
виде мельчайших зерен размером в сотые и тысячные доли миллимет-
ров.
Все вышеперечисленные разновидности механических ореолов рас-
сения могут находиться в элювиальных, делювиальных, пролювиаль-
ных, аллювиальных, ледниковых и других рыхлых отложениях.
Элювиальные механические преимущественно ореолы рассеяния
обычно характеризуются преобладанием крупнообломочного материа-
ла, особенно если образуются за счет крепких, устойчивых против хи-
мического выветривания руд, залегающих в менее крепких вмещаю-
щих породах. В таких условиях продукты разрушения вмещающих
пород быстрее измельчаются и уносятся за пределы рудного ореола,
а рудные глыбы и обломки остаются на месте и свидетельствуют о на-
личии руд в коренном залегании. Такие ореолы рассеяния образуются
за счет разрушения магнетит-гематитовых, титаномагнетитовых, пег-
матитовых, кварцеворудных, скарновых, корундовых, пьезокварцевых
и подобных месторождений. Механический ореолы рассеяния, обра-
зующиеся за счет руд, менее устойчивых против физического выветри-
вания, но также химически устойчивых (золоторудные, оловорудные и
подобные месторождения), характеризуются меньшей крупностью руд-
ных обломков. В этих случаях, помимо крупнообломочных, значитель-
ную роль играют шлиховые ореолы, а иногда (например, на угольных
месторождениях) и тонкодиспергированные ореолы рассеяния. Очер-
тания элювиальных механических ореолов рассеяния определяются
контурами выходов рудных тел на поверхность коренных пород, но
размеры их обычно большие по сравнению с выходами рудных тел;
рудные обломки перемещаются в стороны от рудного тела на расстоя-
ние иногда до десятков метров.
78

Делювиальные механические ореолы и потоки рассе 1ния образу-
ются за счет физического выветривания рудных тел и) перемещения
продуктов разрушения по склону. При этом рудные обл >мки переме-
шиваются с безрудными и в той или иной степени измель аются. В за-
висимости от крепости руд, а также от крутизны склоназ соотношение
размеров рудных обломков может быть различным. Пр! выветрива-
нии крепких руд и перемещении рудных обломков по крзгым склонам
образуются крупнообломочные ореолы и потоки рассеж ия, протяги-
вающиеся по склону иногда на многие сотни метров. f
При разрушении менее крепких руд и в особенности»;при пологом
рельефе ореолы рассеяния характеризуются наличием солее мелких
фракций рудного материала. Если руда сложена устойчивыми рудны-
ми минералами, то в этих условиях значительная роль «принадлежит
шлиховым ореолам, а менее устойчивые минералы образуют тонко-
диспергированные ореолы рассеяния, протяженность которых ограни-
чивается десятками или первыми сотнями метров. Очертания делюви-
альных ореолов рассеяния определяются крутизной скона и слож-
ностью его рельефа, а также расположением и конфигурацией выхо-
дов рудных тел на поверхность коренных пород. Размеры рудных об-
ломков и их концентрация в ореоле рассеяния уменьшается по мере
удаления продуктов разрушения от их источника.	л
Аллювиальные механические преимущественно потоки рассеяния
образуются за счет элювиальных и делювиальных отложений в ре-
зультате переноса, переработки и сортировки их водньми потоками.
Дальность переноса, степень переработки и сортировки натернала за-
висит от скорости течения и мощности водного потока,]! а также от
крепости руд, плотности минералов и их химической устойчивости.
Крупнообломочные потоки и ореолы рассеяния обыано являются
непосредственным продолжением элювиальных и делювиальных орео-
лов рассеяния, а в горных условиях крупные обломки у? гойчивых руд
могут переноситься мощными водными потоками на десятки километ-
ров. При этом по мере продвижения рудных обломков в аечном аллю-
вии увеличивается степень их окатанности, что имеет ичень важное
поисковое значение, так как по степени окатанности можно судить
о дальности переноса рудного материала от коренного рудного тела.
Степень окатанности обломков зависит от механически:'* свойств га-
лечника, в котором они передвигаются, величины самих юбломков, их
твердости и плотности, а главное от дальности перенос®.
Большая окатанность рудных обломков при равные физических
и химических свойствах их свидетельствует о большем расстоянии пе-
реноса. По мере переноса острые углы рудных обломколр округляют-
ся. В общем случае можно считать, что обломки слабые руд сохра-
няются неокатанными на расстоянии сотен метров, а крепких руд —
на расстоянии первых километров; грубая окатанносты свидетельст-
вует о переносе обломков слабых руд на первые единицы? километров,
а крепких — на первые десятки километров; хорошая ок, данность об-
ломков указывает на их дальность переноса, иногда на многие десят-
ки километров. Особенно большое поисковое значение ик^ют аллюви-
альные шлиховые потоки рассеяния. Следует иметь в врду, что при
благоприятных условиях может происходить не только механическое
рассеяние минералов, но и их концентрация — образование россыпных
месторождений.	>
Шлиховые потоки и россыпи образуются за счет хим чески устой-
чивых и обладающих сравнительно большой плотностьЖ минералов,
выносимых из коренного месторождения. К ним относятся^золото, пла-
тина, магнетит, гематит, ильменит, рутил, хромит, касситерит, воль-
фрамит, шеелит, киноварь, циркон, монацит, пиролюзите барит, ко-
рунд, кианит, топаз, алмаз, апатит, флюорит, гранаты и л э. Отделение
79

шлиховых минералов от жильных начинается еЩе в элювии, продол-
жается в делювии и заканчивается в аллювии. Здесь при перемеще-
нии водными потоками минералы измельчаются, окатываются и сор-
тируются. При этом твердые, ио хрупкие минералы сравнительно
быстро измельчаются менее хрупкие окатываются и постепенно из-
мельчаются, менее прочные минералы сравнительно быстро измель-
чаются, распыляются и составляют тоикодиспергированиые потоки и
ореолы рассеяния. Экспериментально установлено, что при перемеще-
нии в водном потоке диаметр исходных частиц касситерита уменьша-
ется вдвое на расстоянии 15—20 км для фракции 3 мм и на расстоянии
200—250 км для фракции 0,25 мм. Различие в плотности минералов
обусловливает их сортировку: тяжелые минералы осаждаются в местах
уменьшения скорости течения водных потоков и сосредоточиваются в
нижних слоях рыхлых отложений. О дальности переноса шлиховых ми-
нералов можно судить по степени окатанности зерен и наличию сростков
с другими минералами. Состав шлиха, сохранившаяся форма кристал-
лов определенных минералов, а также сростков позволяют иногда опре-
делить генетический тип коренного месторождения и его минеральный
состав. Аллювиальные шлиховые потоки рассеяния химически и меха-
нически устойчивых минералов могут иметь протяженность многие де-
сятки километров.
Аллювиальные тоикодиспергированиые потоки рассеяния имеют
очень небольшое поисковое значение, так как тонкоизмельчеииые руд-
ные обломки независимо от их плотности очень легко переносятся на
дальние расстояния от источника образования. Пролювиальные и ко-
лювиальиые потоки и ореолы механического рассеяния по значению,
которое они имеют при поисках, занимают промежуточное положение
между делювиальными и аллювиальными. Они характеризуются мень-
шим площадным распространением и имеют значение лишь при про-
ведении детальных поисков.
Валунио-ледииковые ореолы рассеяния образуются за счет меха-
нического разрушения месторождений и переноса рудных обломков на
то или иное расстояние движущимся ледником. При этом продукты раз-
рушения, перемещающиеся по дну ледника, педвергаются сильному ис-
тиранию, а обломки, находящиеся в леднике, ие испытывают существен-
ной механической обработки. Обломочный материал, как правило, ие
сортируется по размерам частиц: наряду с крупными глыбами, дости-
гающими нередко десятков кубических метров, присутствуют шлихо-
вые н даже тонкодиспергированные фракции. В этом случае степень
окатанности рудных обломков ие указывает на дальность их переноса.
Форма таких ореолов рассеяния обычно близка в плане к треугольнику,
в остром углу которого расположено коренное месторождение, под-
вергнутое разрушению. Направление сноса материала определяется по
ледниковым шрамам на «бараньих лбах» и по ледниковым формам
рельефа. Ледник может переносить рудные обломки иа многие десятки
километров.
Особо следует отметить тонкодиспергированные механические по-
токи и ореолы рассеяния. Как выше указывалось, они содержатся в
элювии, делювии, аллювии, ледниковых и других рыхлых отложениях
и возникают не только за счет первичных минералов коренных рудных
тел, но и за счет вторичных минералов, устойчивых в зоне окисления.
Тонкоизмельченные частицы рудных минералов, составляющие такие
ореолы и потоки рассеяния, не подчиняются гравитационной дифферен-
циации, столь характерной для шлиховых потоков рассеяния. Как пра-
вило, рудные частицы очень легко переносятся на большие расстояния
от коренного источника и редко образуют непрерывные потоки рассея-
ния; они отлагаются в местах замедленного движения водного потока
и образуют так называемые донные осадки или илы. По физическим
80

свойствам они являются водоупорами, так как фильтрации вод сквозь
них не происходит; передвижение вещества в них осуществляется диф-
фузионным способом. Важнейшей особенностью таких тонкодиспергиро-
ванных осадков является способность абсорбировать химические эле-
менты, приносимые в газовой, жидкой или твердой фазе. Поэтому та-
кие осадки представляют большой интерес для поисков полезных ис-
копаемых как концентраторы рассеивающихся рудных элементов.
2.	Солевые ореолы и потоки рассеяния образуются в результате
сложных химических процессов разложения, растворения, переноса и
переотложения рудного вещества в окружающих породах в виде эле-
ментов и солей. Вследствие довольно длительного формирования соле-
вых ореолов в них содержатся не только легко растворимые, но и срав-
нительно химически устойчивые минералы. При этом соли, растворенные
в метеорных, частично в грунтовых и капиллярных водах, могут пере-
носиться на значительное расстояние от коренного рудного тела или
отлагаться в непосредственной близости от него. Выпадение солей из
растворов может вызываться многими причинами, главными из них
являются: а) изменение pH и Eh растворов; б) пересыщение растворов
вследствие испарения; в) обменные химические реакции с окружающей
средой; г) сорбция элементов рассеяния сорбентами.
Большое значение в формировании солевых ореолов имеет климат
района и особенно соотношение между количестом выпадающих атмос-
ферных осадков и величиной испарения. По данным А. П. Соловова [И],
на территории европейской части Советского Союза, характеризующейся
резким преобладанием количества атмосферных осадков над испаре-
нием, в обстановке замедленной денудации создаются условия для об-
разования так называемых погребенных ореолов рассеяния. В полупус-
тынных и пустынных районах Центрального Казахстана и Средней
Азии, где испарение резко преобладает над количеством выпадающих
атмосферных осадков, образуются мощные открытые солевые ореолы.
В этих условиях диффузионное распространение солей вокруг источника
часто сопровождается накоплением их в верхних горизонтах рыхлой
толщи вследствие засоления почв. В средней полосе Советского Союза,
характеризующейся умеренным климатом, возникают полузакрытые
ореолы рассеяния месторождений, расположенных на небольшой глуби-
не от поверхности.
Чисто солевые ореолы рассеяния, так же как и механические орео-
лы рассеяния, встречаются весьма редко. Чаще образуются смешанные
(солевые и механические) ореолы и потоки рассеяния, называемые лито-
геохимическими. В их формировании помимо механической и химиче-
ской дезинтеграции и рассеяния рудного вещества принимает участие
биогенная аккумуляция элементов, происходящая в верхнем гуминовом
слое рыхлых отложений. Наибольшие содержания металлов в литохи-
мических ореолах рассеяния чаще связаны с мелкими фракциями рых-
лых отложений (менее 1 мм). Это объясняется тем, что обогащение
мелкой фракции происходит не только при механическом рассеянии,
но и в результате сорбции, коагуляции и других процессов, связанных
с возникновением ореолов. Кроме того, вторичные минералы выделя-
ются обычно в тонкодиспергированном виде или вследствие своей не-
устойчивости быстро измельчаются и также переходят в тонкие фрак-
ции. Повышенное содержание металлов в более крупных фракциях,
т. е. обратная картина, наблюдается лишь тогда, когда ореолы рассея-
ния представлены устойчивыми минералами, особенно вблизи рудных
выходов, где минералы еще не измельчены. Морфология и строение
(структура) литохимических ореолов и потоков рассеяния определяют-
ся в основном типом ореола, особенностями строения рыхлых отложе-
ний, пространственным положением и размерами рудных выходов и
рельефом местности (рис. 17). В равнинных условиях размеры и кон-
6 Зак. 321	81

г
Рис. 17. Схема строения вторичных литохими-
ческих ореолов рассеяния.
Типы структур ореолов: о — куполообразный;
б — слоистый; в — пятнистый; г — площадной;
д — струйчатый; е — ступенчатый.
1 — растительный слой; 2 — элювиально-делю-
виальные отложения; 3 —коренные породы;
4 — рудное тело; 5 — вторичные литохимиче-
ские ореолы рассеяния
туры лито геохимических ореолов
рассеяния целиком обусловлены по-
ложением и размерами рудных вы-
ходов. В горных условиях контуры
их осложняются рельефом местно-
сти. Здесь они вытянуты в направле-
нии сноса рыхлого материала неред-
ко на многие сотни метров от руд-
ного выхода. Очертания солевых
ореолов и потоков рассеяния обычно
более сложные по сравнению с ме-
ханическими; они определяются
комплексом геологических, гидро-
геологических и климатических ус-
ловий. Солевые ореолы рассеяния
могут возникать не только непосред-
ственно вблизи рудного выхода, но
и на некотором удалении от него.
Пространственное положение и
очертания смешанных ореолов рас-
сеяния обусловлены факторами,
присущими механическим и солевым
ореолам. В зависимости от преобла-
дания тех или иных процессов орео-
лы стоят ближе к механическим или
солевым.
3.	Водные (гидрогеохимиче-
ские) ореолы и потоки рассеяния
представляют собой области распро-
странения подземных и поверхно-
стных вод с повышенным по сравне-
нию с фоновым содержанием рудо-
образующих элементов: К, Na, Mg,
Си, Zn, Ph, Fe, Mo, U и др., а также
сульфат-иона, хлор-иона и т. п. Они образуются за счет растворения и
выноса химических элементов и соединений из рудных тел, а также из
первичных и вторичных ореолов рассеяния.
По данным Н. И. Софронова [9], количество растворенных твер-
дых веществ в природной воде может колебаться по весу от п-10-6%
до 40%, что составляет отношение концентрации до п-108 раз.
Из рассмотрения данных табл. 19 видно, что тяжелые элементы
присутствуют в водах в исчезающе малых количествах; лишь хлор, сера
и некоторые другие содержатся в гидросфере в больших количествах,
чем в литосфере. В речных водах главными минерализаторами являют-
ся хлор, натрий, сера, кальций и кремний. Минерализованные подземные
воды по количеству растворенных в них элементов резко отличаются
от морских и речных вод высокой концентрацией. Растворенные в под-
земных водах элементы разделяются на четыре группы.
1.	Главные, составляющие основную массу растворимых в воде
элементов: Na, К, Са, Mg, Cl, S, N, О, H, С, Al, Si.
2.	Элементы, встречающиеся в малых количествах: Li, Rb, Sr, Ba,
Pb, Zn, Cu, Ni, Mn, Br, I, F, В, P, As.
3.	Элементы, редко встречающиеся и в очень малых количествах:
Cr, Со, Ti, In, Ga, Ge, Cl, Zr, Ti, V, Hg, Bi, Cd, W, Se, Те, Mo, Ag, Au,
Be, Sn, Sb.
4.	Радиоактивные элементы: U, Ra, Th, Rn и др.
Для накопления рудообразующих элементов в водах важное зна-
чение имеют следующие условия:
82

1)	наличие растворенных первичных или вторичных минералов, сла-
гающих рудные тела или их ореолы рассеяния;
2)	интенсивность водной миграции элементов;
3)	благоприятная геолого-структурная обстановка, обеспечивающая
доступ подземных вод к рудным телам и сопровождающим их ореолам
рассеяния;
4)	благоприятные палеогеографические и палеогидрогеологические
условия, определяющие стадию окисления месторождения и степень
проработанности зоны его окисления;
5)	инертность вмещающих пород, препятствующая осаждению из
растворов элементов и, следовательно, способствующая развитию вод-
ных ореолов рассеяния.
Представление о содержании металлов в поверхностных и грун-
товых водах безрудных районов и в водах, омывающих месторождения,
дают данные табл. 19.
Таблица 19
Содержание некоторых металлов в поверхностных и грунтовых водах (в г/л)
По А. И. Перельману и А. А. Саукову
Металлы	Поверхностные н грунтовые воды безрудных районов	Воды, дренирующие месторождения данного металла
Никель	п-10-6 — п-10-5	/г-10-5— п. ю-з
Кобальт	п-10“7 — п-10-5	/г-10-3-/г-10-з
Циик	/г-10-7 — /г-10^	/г-Ю-з
Медь	/г-10-° — п-10-°	/г-10~з
Уран	n.lO-s_n.]O-s	п • 10~з — п • 10-3
Молибден	/г-10-7 — /г-10-»	/г-10“з — п-10-4
Свинец	/г-10-7 —/г-10-0	п  10-3
Как видно из табл. 19, содержание металлов в водных ореолах рас-
сеяния рудных месторождений повышается на 1—2 порядка.
Чем большей растворимостью в воде характеризуются минералы,
слагающие рудные тела и их ореолы рассеяния, тем отчетливее выра-
жены водные ореолы рассеяния. Галоидные соли калия, натрия, маг-
ния и др., как известно, очень легко переходят в раствор. Повышенное
содержание их в подземных водах указывает на наличие залежей соли
или рассолов этих солей в недрах. По таким поисковым признакам
были открыты крупнейшие Верхнекамские месторождения калийных,
магниевых и натровых солей. Высокое содержание калия в районе Ин-
дерского озера указывало на наличие залежей калийных солей на глу-
бине, что было подтверждено буровыми скважинами. Повышенное со-
держание калия в соляных источниках Восточного Прикарпатья послу-
жило основанием для поисков и открытия там калийных солей. Отчет-
ливо выраженные водные ореолы проявляются в связи с сульфидными
месторождениями цветных металлов, а также в связи с месторожде-
ниями молибдена, бора (осадочного), урана, редких щелочных метал-
лов и др.
За последнее время в Советском Союзе и Канаде получены очень
интересные сведения по опробованию снега и льда в районах сульфид-
ных месторождений. В почвенном льду и снегу, перекрывающих мине-
рализованные площади, установлено наличие Hg, Си, Zn, Cd, Mn, Ni,
Pb. Ореолы рассеяния характеризуются значительной шириной. Выяс-
нено, что скорость аккумуляции элементов довольно быстрая и состав-
ляет 2—3 мес. Сущность рассеяния и накопления ионов металлов и свя-
занных с ними анионов заключается в ионной миграции через капилля-
ры льда и пленочную воду, обволакивающую снежные кристаллы и за-
полняющую микропустоты и трещины в снежных слоях.
6*
83

Таблица 20
лоэффИцИенты водной миграции некоторых элементов
По А. И. Перельману
Коэффициент водной Миграции и составляющие его величины	SI	Са	Zn	Си	Fe
	10	50	4-10-2	2-Ю-з	1
пх	27,6	3,6	5-10-3	З-10-з	5
а	500	500	500	500	500
kx	0,07	2,8	1.6	0,13	0,04
Концентрация металлов с глубиной снега в направлении к почве
увеличивается. Переход металлов в снег является частью цикла пере-
хода Их из рудных тел и перекрывающих их почв в поверхностные во-
дотоки.
Для характеристики водной миграции элементов принят коэффи-
циент
ь __ тх-100
где тх — содержание элемента в водах, мг/л;
пх — содержание элемента в породах, %;
а — минеральный остаток воды, мг/л.
Соотношение коэффициентов водной миграции некоторых элемен-
тов показано в табл. 20.
Таблица 21
Миграционные'риды элементов для коры выиетривания
силикатных пород умеренного пояса. По А. И. Перельману
Интенсивность выкоса из коры выветривания по пределам колебания
коэффициента водной миграции k*
Миграционные ряды элементов	1000-100	10-1	0,1-0,01	0,001
Энергично выносимые	Cl, Вг, I, S			
Легко выносимые		Са, Mg, Na, F, Sr, Zn		
Подвижные			Cu, Ni, Co, Mo (?), V (?), Mn, Si, К	
Инертные и практиче- ски неподвижные				Fe, Al, Tt, Si, TR, Jr, Hf, Nb, Ta, Ru, Rh, Pd, Rl, Os, Ir, Pt, Sn
Однако величина коэффициентов миграции элементов в отдельных
участках зоны гипергенеза может изменяться в значительных пределах
в зависимости от содержания в водах воздушных мигрантов — типо-
морфных газов — О2, СО2, H2S, СН4 и др. и водных мигрантов — типо-
морфных ионов — Н+, Na+, Mg2+, Cl~, SO?-, НСО3~ и др. Указанные
84

воздушные и водные мигранты, присутствующие в водах в определен-
ном сочетании, воздействуют на горные породы, создавая ту или иную
обстановку (окислительную), восстановительную и др.).
По величине коэффициента водной миграции устанавливаются
ряды миграции элементов в различных процессах. В табл. 21 приведены
Таблица 22
Миграционные ряды элементов для резко восстановительной
сероводородной среды. По А. И. Перельману
Миграция	Коэффициенты миграции			
	100	10	1	0,1-0,01
Энергичная	Cl, Br, I			
Легкая		Са, Mg, Na, Sf, F		
Слабая			Si, P, К	
Очень слабая и полное ее отсутствие				Zn, Cu, Ni, Co(?), Mo(?) Fe, Al, Ti, V, TR, Zr Hf, Nb, Ta, Ra, Rh Os, Ir, Pt, W, Sn
миграционные ряды для коры выветривания силикатных пород умерен-
ного пояса.
В табл. 22 показаны ряды миграции элементов для резко восста-
новительной сероводородной среды.
Из рассмотрения табл. 21 и 22 видно, что в зависимости от обста-
новки миграционная способность одного и того же элемента может из-
меняться. Такое различие миграционной способности элементов
А. И. Перельман назвал контрастностью. Количественно она выража-
ется отношением максимального коэффициента миграции элемента
к минимальной, Так, коэффициент миграции цинка более единицы
в зоне окисления сульфидных месторождений и коре выветривания
районов с влажным климатом.
В восстановительной обстановке в условиях соленосно-сульфидного
процесса коэффициент водной миграции цинка около 0,01. Следова-
тельно, контрастность цинка Czn, выражаемая отношением приведен-
ных выше коэффициентов водной миграции, составит
k7„	1
^zn	0,01	lUU*
Совсем другая величина контрастности присуща, например, пла-
тине, цирконию, танталу и другим элементам, почти не образующим
растворимых соединений в гипергенных условиях. Их коэффициент миг-
рации и в коре выветривания и в условиях соленосно-сульфид-
ного процесса одинаковы — порядка 0,01. Следовательно, коэффициент
контрастности их близок к единице.
Выпадение из растворов и накопление элементов в определенных
условиях в отдельных участках земной коры зависит от величины их
геохимической контрастности. Чем выше контрастность элемента при
переходе от одних условий к другим, тем вероятнее его накопление.
85

Участки зоны гипергенеза, на которых происходит резкое изменение
миграционной способности элементов, называются геохимическими
барьерами. При резком изменении физико-химических и других усло-
вий среды существенно изменяются коэффициенты миграции элементов,
они выпадают из растворов на небольших площадях и могут образо-
вывать месторождение. Наоборот, плавное, постепенное изменение ус-
ловий не дает резкого барьера»; выпадение элементов происходит на
значительных площадях и они дольше остаются в растворе, образуя
более широкие солевые и гидрохимические ореолы рассеяния.
Выделяются два класса геохимических барьеров: 1) термодинами-
ческий, обусловленный изменением давления и температуры; 2) физико-
химический, зависящий от степени кислотности растворов, величины
испарения и подобных им факторов. Например, восстановительный се-
роводородный барьер создается в водоносных горизонтах при встрече
вод в окислительных условиях с сероводородом. При этом растворенные
в воде металлы (Fe, Со, Ni, Си, Zn, As, Ag, Cd, Hg, Pb, U, V) образуют
нерастворимые сульфиды и водный ореол рассеяния исчезает.
Итак, коэффициенты водной миграции элементов, их контрастность,
геохимические барьеры позволяют понять образование и поведение как
солевых, так и водных ореолов рассеяния месторождений полезных ис-
копаемых и поэтому имеют большое поисковое значение.
4. Газовые, или атмогеохимические, ореолы представляют собой ло-
кальное обогащение почвенного воздуха и приповерхностного слоя ат-
мосферы паро- и газообразными соединениями, связанными с полезны-
ми ископаемыми. Такие ореолы рассеяния образуются в результате хи-
мических преобразований руд сульфидных месторождений, месторожде-
ний ртути; к этой же группе относятся излучения радиоактивных руд;
газовые ореолы рассеяния возникают над месторождениями угля, нефти,
а также над собственно газовыми скоплениями (горючие газы, гелий,
углекислый газ и т. п.).
По степени радиоактивности породы, руды и минералы разделя-
ются на пять групп.
1.	Породы практически нерадиоактивные — активность эквивалент-
на содержанию U<n-10~5%.
2.	Породы с повышенной радиоактивностью — активность эквива-
лентна содержанию U п-10~4 — п-10-5%.
3.	Породы радиоактивные и убогие радиоактивные руды — актив-
ность эквивалентна содержанию U n-10~3%.
4.	Высокорадиоактивные руды и бедные руды- активность экви-
валентна содержанию U п-10-2%.
5.	Богатые и рядовые руды U и Th — активность эквивалентна со-
держанию U п-10_,о/о и более.
Из изверженных пород наибольшей радиоактивностью характери-
зуются кислые и средние мелкозернистые разности гранитов, слагаю-
щие апикальные части интрузивов; ультраосновные и основные породы
отличаются наименьшей радиоактивностью.
Существенно отличаются по степени радиоактивности и осадочные
породы: наиболее радиоактивными являются торф, углистые сланцы,
характеризующиеся повышенной сорбционной способностью; наимень-
шей радиоактивностью характеризуются галоидные, сульфатные и кар-
бонатные отложения (каменная соль, ангидрит, гипс, известняки, до-
ломиты). Степень радиоактивности этих отложений иногда может по-
вышаться в связи с увеличением в их составе органического и глини-
сто-илистого вещества.
Над ртутными месторождениями установлено повышенное содер-
жание ртути в почвенном воздухе.
Над месторождениями ископаемых углей, нефти и газов в почвен-
ном воздухе отмечается повышенное содержание углеводородов различ-
86

ного состава за счет поступления этих газов из пластов угля или кол-
лекторов нефти сквозь толщу перекрывающих горных пород.
Большое количество газов, эманирующих на поверхность земли,
связано с разогревом планеты. Химический состав этих газов в местах
выхода на поверхность земли весьма неоднороден и зависит от темпера-
туры, общего давления, парциального давления, химического состава
участвующих в процессе веществ, от количества углерода, Н2О и др.
В зависимости от соотношения этих параметров в недрах земли образу-
ются те или иные газы и их группы: СО2, СО, СН4, Н2, Н2О, H2S, SO2
и др. По подсчетам советских ученых, количество газов, выделяемых
ежегодно Землей, составляет около 10,2-107 т. Выходы перечисленных
газов на поверхность земли носят локальный характер —они приуро-
чены к глубинным зонам разломов, зонам дробления и другим ослаб-
ленным участкам. Большой интерес представляет распределение гелия
на Земле. Выполненная на бывших площадях гелиевая съемка пока-
зывает, что максимальная гелиеносность характерна для рифтовых
зон и для разломов на участках длительного поднятия (плато и щиты).
Подобные и меньшие по масштабу геологические структуры, подтверж-
денные сейсмическими и гравитационными исследованиями, выявлены
в большом количестве в различных районах мира.
Таким образом, газовые эманации, особенно связанные с глубин-
ными очагами, представляют собой очень важный поисковый признак,
так как служат основанием для проведения атмохимической съемки.
В результате проведения этой съемки выявляются не только рудонос-
ные структуры, но и месторождения полезных ископаемых (нефти, газа,
ископаемого угля и др.).
5.	Биогеохимические ореолы рассеяния представляют собой обла-
сти распространения живых организмов (растений) с повышенным
содержанием химических элементов, входящих в состав месторождений,
и их первичных и вторичных ореолов рассеяния.
В работах А. П. Виноградова, Д. П. Малюги, С. М. Ткалича,
В. В. Поликарпочкина и других советских, а также зарубежных иссле-
дователей приводятся следующие основные виды концентрации элемен-
тов в растениях: во-первых, над месторождениями или их ореолами
рассеяния все растения характеризуются повышенным содержанием не-
которых элементов; во-вторых, повышенная концентрация элементов
может происходить селективно, растениями только определенного вида.
Например, известны виды цинковой, литиевой, алюминиевой и другой
флоры. Содержание элементов в растениях и их контрастность в орео-
лах рассеяния зависят от многих факторов. Главными из них являются
величина содержаний элементов в самом месторождении и его ореолах
рассеяния, степень распространенности элементов в земной коре и дру-
гие их геохимические особенности.
Максимальные концентрации элементов в растениях на месторож-
дениях могут превышать фоновые на два и даже три порядка. Морфо-
логия и размеры биохимических ореолов рассеяния обычно совпадают
с формой и размерами вторичных литохимических ореолов рассеяния,
хотя в отдельных случаях наблюдаются ореолы рассеяния в растениях
в некотором удалении от месторождения, и тогда их положение обус-
ловлено наличием в почве элементов, принесенных водными потоками.
Так как в растениях могут присутствовать фактически все химические
элементы, то можно считать, что все элементы минерального питания
могут быть использованы в качестве элементов-индикаторов. Однако их
эффективность разная.
В. В. Поликарпочкин и Р. Т. Поликарпочкина [8] разделяют эле-
менты минерального питания по их индикаторной эффективности на
четыре группы. К первой группе относятся элементы, широко распро-
страненные в земной коре и характеризующиеся высокими кларками —
87

Si, Al, Na, Fe и т. n. Содержание этих элементов весьма высокое как
в месторождениях, так и за их пределами, поэтому индикаторное зна-
чение их невелико. Вторая группа представлена жизненно важными для
растений элементами, накапливающимися в них в большом количест-
ве— К, Р. Са, Mg, N. Их индикаторная эффективность также невелика,
так как они составляют довольно высокий фон и сравнительно неболь-
шое превышение концентрации над фоном.
В третью группу входят макроэлементы — Zn, Си, Cd, В, Мп, I, Вг
и др. Содержания этих элементов в золе растений выше по сравнению
с содержаниями их в литосфере. Эт элементы, как известно, характе-
ризуются сравнительно высокой подвижностью в условиях приповерх-
ностной зоны земли. Они, так же как и элементы второй группы, обра-
зуют довольно высокие фоновые содержания вследствие концентрации
элементов в растениях на безрудных участках и характеризуются низ-
кой контрастностью аномалий. Это объясняется наличием предела кон-
центрации элементов в растениях и высоким их фоновым содержанием.
Однако различие фонового содержания этих элементов по сравнению
с аномальным значительно большее, чем у элементов второй группы.
Поэтому проведение биогеохимических поисков по этим элементам дает
положительные результаты.
К четвертой группе относятся многие микрокомпоненты, характе-
ризующиеся сравнительно малой подвижностью в приповерхностной
зоне земли — Rb, W, Au, Та, Nb и др. Эти элементы являются наилуч-
шими биогеохимическими индикаторами. Повышенные их содержания
в растениях по сравнению с кларковыми определенно указывают на
концентрацию этих элементов в горных породах. Контрастность биогео-
химических ореолов рассеяния этих элементов весьма высокая
(табл. 23).
Таблица 23
Контрастность ореолов рассеяния Zn, Ag и Pb в растениях
на полиметаллических месторождениях Восточного Забайкалья.
По В. В. Поликарпочкину и Р. Т. Поликарпочкииой [8]
Элементы	Отношение содержаний в ореолах к фоновым содержа- ниям	
	среднее	максимальное
Zn третья группа биогеохимических индикаторов Ag (то же) РЬ четвертая группа биогеохимических индикаторов	3-5 Около 5 10	10—30 30—50 500—1000
Химические элементы неравномерно распределяются по органам
растений. Наибольшее количество золы содержится в их листьях, наи-
меньшее— в древесине (табл. 24).
Содержание элементов в растениях может также изменяться в за-
висимости от возраста растений и времени года. В табл. 25 приведены
данные Б. Ф. Мицкевича о характере изменения содержания металлов
в условиях Полесья.
Представление о содержании некоторых элементов в золе обычных
растений и растений, произрастающих над месторождениями, дает
табл. 26. Она показывает, что в золе растений, произрастающих над не-
которыми рудными месторождениями, содержание соответствующих
металлов увеличивается в 10—100 раз и даже в 1000 раз по сравнению
с содержанием этих элементов в золе обычных растений, и такая разни-
ца может быть определена существующими методами анализов.
88

Наибольшее значение для поисков имеют растения, обладающие
развитой корневой системой. Это отчетливо видно на рис. 18. Зависи-
мость распределения рудных элементов в почвах и золе растений над
рудными телами показана на рис. 19.
Следы старых горных работ или
переработки полезного ископаемого и
исторические данные о горном про-
мысле. Важным указанием на наличие
полезных ископаемых могут явиться
прежде всего различные фондовые, ар-
хивные и другие литературные источ-
ники: отчеты о путешествиях, геологи-
ческих исследованиях, геологических
съемках, поисках, разведке, разработ-
ке и переработке полезных ископае-
мых. Кроме того, следует использовать
заявки о наличии полезных ископае-
мых, отчеты о результатах их провер-
ки, а также отчеты ревизионных пар-
тий и т. п.
Прямым указанием на наличие по-
лезных ископаемых служат также сле-
ды прежней разработки и переработки
Это старые, обычно в значительной степени засыпанные рыхлыми отло-
жениями и покрытые растительным покровом горные выработки: штоль-
ни, уклоны, шурфы, шахты, карьеры, щелеобразные выработки и т. п.
в почвах и золе растений над
Таблица 24
Содержание золы в органах
растений
Органы растений
Содержа-
ние золы,
% от
сухого
вещества
Листья
Корни и травянистые
стебли
Кора
Древесина
Семена
В среднем
12
4-5
5
руд в давно прошедшее время.
3
5
Таблица 25
Изменение содержания элементов в растениях
в зависимости от времени года
Виды растительности	Максимальное содержание металлов, установленное		
	26 апреля	14 июля	30 сентября
Береза, листья (Retula verrucosa)	Ni, Со, V	Y	La
Ольха, листья (Almis glitinosa)	Y	Ti, Ga, Ni, Са	Zr, Ga
Сосна, хвоя (Pinus Silvestris)	Sn	—	Y, Ni, Ca
Таблица 26
Содержание металлов в обычных растениях и в растениях,
произрастающих над месторождениями
Металлы	Содержание металлов, %			Металлы	Содержание металлов, %		
	в обычных растениях	в расте- ниях, про- израстаю- щих над место- рожде- ниями	сте- пень кон- це н- тра- ции .		в обычных растениях	в расте- ниях, про- израстаю- щих над место- рожде- ниями	сте- пень кон- цен- тра- цин
Ванадий	~5-10~4	-п-10~з	100	Медь	-5-Ю-з	п-10-i	100
Хром	—5-10-*	- П-10-2	200	Цинк	-1-10-2	1	100
Марганец	-ЬЮ-2	-10	1000	Молибден	-5-10-*	П-10-2	100
Кобальт	~4.10-<	5-Ю-з	10	Свинец	-1-10-*	1-10-2	100
Никель	-1-10-3	п-10-2	10	Урай	~п • 10-6	л-10-2	1000
89

Вблизи них всегда расположены отвалы, также покрытые раститель-
ностью и нередко обнаруживаемые по положительным формам микро-
рельефа. Сами горные выработки, как правило, бывают засыпанными
и при поисковых работах недоступны для наблюдения. Отвалы этих
выработок почти всегда содержат жильные, а нередко и рудные мине-
ралы или продукты их окисления.
Ш/ LEZk
Рис. 18. Схема зависимости содержания бора в растениях от глубины проникновения кориевой
системы и распределения бора в породах. По А. М. Швыряевой.
1 — повышенное содержание бора в растениях; 2 — кларковые содержания бора в растениях; 3 —
горизонты, обогащенные бором
О близости месторождений полезных ископаемых также можно
судить по наличию следов переработки руд. Таковы, например, разва-
лины древних печей, отвалы шлака и т. п. Так как предприятия, пере-
Рис. 19. Распределение хрома в зо-
ле растений н почвах в связи с
рудными телами Викторовского хро-
митового месторождения.
1 — рудные тела; 2 — кривая содер-
жания хрома в растениях; 3 — кри-
вая содержания хрома в почвах
рабатывающие руду, обычно были расположены по берегам рек, то
шлаки нередко можно обнаружить в речных отложениях на большом
протяжении. По наличию рудных включений в шлаках и по их химиче-
скому составу можно судить о характере руд.
Древние горные выработки, связанные с разработкой полезных ис-
копаемых, известны в различных районах нашей страны: на Урале, Ал-
тае, в Казахстане, Средней Азии, Сибири, Карелии и др. Древние выра-
ботки встречаются на месторождениях полезных ископаемых, давно
используемых человечеством. Это железо, свинец, медь, олово, золото,
90

серебро, ртуть, слюда, драгоценные и поделочные камни, строительные
материалы и т. п. Наоборот, на месторождениях полезных ископаемых,
ранее не использовавшихся человечеством (марганец, хром, никель,
вольфрам, молибден и др.), они почти отсутствуют.
Косвенные поисковые признаки
Измененные околорудные породы
Изменения горных пород могут происходить: при процессах обра-
зования полезных ископаемых и при их разрушении.
При эндогенных процессах рудообразования наиболее характерны-
ми околорудными изменениями горных пород являются скарнироваиие,
грейзенизация, окварцевание, доломитизация, каолинизация, серпенти-
низация, серицитизация, хлоритизация и др. Такие околорудные измене-
ния пород служат очень важными косвенными поисковыми признаками,
так как проявляются иногда на значительно больших площадях и
в больших объемах, чем сами рудные тела. Они являются косвенными
поисковыми признаками, поскольку наличие их свидетельствует о про-
цессах минералообразования, не всегда сопровождаемых оруденением.
Скарны и скарнированные породы характерны для
многочисленных месторождений железа, меди, свинца, цинка, вольф-
рама, молибдена, бериллия, золота, кобальта, мышьяка, олова, бора.
Гранаты в скарнах в известной мере указывают на возможное оруде-
нение. Так, с гранатами андрадитового состава ассоциируется железо,
свинцово-цинковое и кобальтовое оруденение; с гранатами гроссуляро-
вого состава—свинцово-вольфрамовое оруденение; к гранатам андра-
дит-гроссулярового состава приурочены оруденения меди и частично
вольфрама.
Процессы грейзенизации сопровождают определенное рудное
минералообразование: касситерита, вольфрамита, шеелита, молибде-
нита, берилла, танталита-колумбита и иногда самородного висмута.
Грейзены, генетически связанные с кислыми гранитными интру-
зиями, сопровождают несульфидный тип оруденения: касситеритовые
и вольфрамовые месторождения, иногда с небольшой примесью суль-
фидов. Грейзены, связанные с интрузиями гранодиоритового состава,
сопутствуют сульфидному типу оруденения, представленному сульфи-
дами железа, меди, олова, висмута, молибдена, цинка, свинца, мышья-
ка и некоторым количеством касситерита и вольфрамита.
Для поисковых целей очень важно, что грейзенам определенного
состава отвечают определенные полезные ископаемые. Так, сульфидные
руды олова сопровождаются грейзенами турмалинового и турмалин-
хлоритового состава; окисные руды олова — грейзенами топазового со-
става; вольфрамовые руды — грейзенами флогопитового типа; молиб-
деновое оруденение-—грейзенами флогопито-мусковитового состава
и т. д.
Окварцевание породы. Гидротермальное изменение кислых
и средних, главным образом эффузивных пород, приводит к образова-
нию так называемых вторичных кварцитов. С кварцитами, развиваю-
щимися по кислым породам, преимущественно связаны неметалличе-
ские полезные ископаемые: алунит, каолинит, пирофиллит, диаспор, ан-
далузит, корунд и др.
К кварцитам, образовавшимся за счет пород среднего состава,
приурочены скопления меди, а также свинцово-цинковых и золото-се-
ребряных руд; реже с ними бывают связаны оруденения молибдена,
висмута, мышьяка, сурьмы и ртути.
91

Окварцеванию нередко подвергаются карбонатные породы: изве-
стняки, доломиты. Такие окварцованные породы называются джаспе-
роидами. С ними обычно бывают связаны среднетемпературные место-
рождения полиметаллов (Восточное Забайкалье, Центрльный Казах-
стан и др.)- Окварцевание карбонатных, а также силикатных пород
сопровождает и низкотемпературные сурьмяно-ртутные месторождения.
Окварцованные породы являются также поисковым признаком место-
рождений флогопита, барита, витерита и др.
Серицитизация является наиболее распространенным процес-
сом гидротермального изменения, особенно полевошпатовых пород.
Наиболее широко серицитизации подвергаются указанные породы при
воздействии на них среднетемпературных гидротермальных растворов.
При более высокотемпературных гидротермальных процессах серици-
тизированные породы являются внешними краевыми фациями грейзе-
нов, турмалинизированных мусковитизированных зон, а также вторич-
ных кварцитов.
Серицитизированные породы являются важным поисковым приз-
наком месторождений золота, меди, свинца, цинка, мышьяка и некото-
рых редких металлов.
Следует иметь в виду, что серицитизации подвергаются горные по-
роды и в процессе регионального метаморфизма, но тогда они не имеют
поискового значения. Серицитизированные породы, связанные с гидро-
термальными процессами, в отличие от аналогичных пород, возникших
при региональном метаморфизме, распространены на ограниченных
площадях, чаще развиваются по зонам тектонических нарушений и со-
провождаются другими гидротермальными изменениями пород, оквар-
цеванием, турмалинизацией, хлоритизацией и др.
Каолинизация сопровождает средне- и низкотемпературные
гидротермальные месторождения полиметаллов, олова, золота, флю-
орита, а также хрусталеносных кварцевых и отчасти барит-витерито-
вых жил.
Хлоритизации подвергаются породы главным образом уль-
траосновного, частично среднего и редко кислого состава при процес-
сах регионального, контактового метаморфизма, автометаморфизма или
под действием гидротермальных растворов.
Для поисковых целей наибольший интерес представляют хлорити-
зированные породы, возникающие при гидротермальных процессах.
Они характеризуются развитием на сравнительно ограниченных пло-
щадях и почти всегда сопровождаются другими гидротермально изме-
ненными породами — серицитизированными, окварцованными и т. п.
Сочетание хлоритизированных пород с другими гидротермально
измененными породами, а также состав хлоритов могут указывать на
возможность выявления тех или иных полезных ископаемых. Так, кварц-
хлоритовые и серицит-хлоритовые породы часто сопровождают суль-
фидно-касситеритовые месторождения и иногда медноколчеданные и по-
лиметаллические; турмалин-хлоритовые породы свидетельствуют о воз-
можности нахождения преимущественно касситерит-сульфидных место-
рождений; биотит-хлоритовые породы сопровождают колчеданные и мед-
нопорфировые оруденения; породы, состоящие целиком из хлорита,
встречаются редко и обычно являются оторочками вокруг рудных тел
некоторых хромитовых, полиметаллических, сульфидно-касситеритовых
месторождений.
Установлено, что сульфидно-касситеритовые месторождения сопро-
вождаются железистыми хлоритами (группа тюрингита), колчеданные
месторождения — магнезиально-железистыми (группа рипидолита), по-
лиметаллические месторождения — магнезиальными (группа пеннин-
клинохлора).
92

Доломитизация пород. В отличие от доломитов осадочного
происхождения, залегающих в форме пластов и занимающих обычно
большие площади, доломитизация карбонатных пород, вызываемая
гидротермальными процессами, развивается лишь на отдельных участ-
ках и часто контролируется трещинами. Такие участки пород обычно
характеризуются светлой окраской и крупнозернистостью по сравне-
нию с недоломитизированными известняками.
Доломитизированные породы являются косвенным поисковым приз-
наком низкотемпературных, реже среднетемпературных месторождений
полиметаллов, барит-витеритовых и сидеритовых месторождений.
Серпентинизация пород. Серпентинизация ультраоснов-
ных пород может происходить в результате автометаморфизма (петель-
чатые серпентиниты), динамометаморфизма (антигоритовые серпенти-
ниты), и в этих случаях носит региональный характер. Однако для по-
исков полезных ископаемых особенно важны зоны серпентинизации,
возникающие под воздействием гидротермальных растворов. Серпенти-
низация в этом случае сопровождается оталькованием, карбонатиза-
цией и хлоритизацией ультраосновных пород; развивается она обычно
вдоль зон разломов. Наличие таких зон серпентинизации ультраоснов-
ных пород, особенно перидотитов является важным поисковым приз-
наком месторождений хризотил-асбеста.
Перспективными для нахождения месторождений хризотил-асбеста
являются также серпентинизированные участки ультраосновных по-
род, расположенные вдоль контактов с более молодыми кислыми поро-
дами, а также эндоконтакты серпентинизированных ультраосновных
пород, рассеченных дайками кислого состава.
В ультраосновных породах иногда наблюдаются так называемые
реакционные полосы, состоящие из биотита (иногда вермикулита, хло-
рита), актинолита, талька и серпентинита, отличающиеся от темного
фона неизменных ультраосновных пород яркой окраской. Они явля-
ются поисковым признаком корундовых плагиоклазитов, марундитов
и талька.
К другим видам гидротермальных изменений горных пород, кото-
рые служат косвенными поисковыми признаками, относятся баритиза-
ция, цеолитизация, листвеиитизация, пропилитизация, карбонатизация,
флюоритизация. Листвеиитизация, развивающаяся по ультраосновным
породам, указывает на возможность обнаружения месторождений
талька; листвеиитизация.основных пород является поисковым призна-
ком на кварцево-золотоносные и медно-кобальтовые оруденения, а так-
же на жильные месторождения меди, содержащие никель и кобальт
(Урал). Пропилитизированные породы указывают на воз-
можность нахождения сульфидных месторождений. Карбонатиза-
ция, флюоритизация и баритизация горных пород свиде-
тельствуют о развитии гидротермальных процессов и часто являются
поисковыми признаками средне- и низкотемпературных полиметалли-
ческих месторождений золота и др.
Цеолитизация пород свидетельствует о проявлении низко-
температурных процессов минералообразования. Она является важным
поисковым признаком месторождений исландского шпата и некоторых
других полезных ископаемых.
Важное поисковое значение имеет окраска пород, связанная
с процессами минералообразования. Так, кирпично-красный и желто-
вато-бурый цвета пород указывают на присутствие железных руд; .зе-
леновато-белая, желтая и розовая окраска гидротермальноизменеиных
даек пироксенита, микрогаббро, диабаза и плагиоклазита, залегающих
в перидотитах, указывает на возможное присутствие здесь месторожде-
ний хризотил-асбеста; черные, темно-зеленые или темно-серые участки
93

среди кристаллических известняков, могут оказаться магнетит-гемати-
товыми, хлоритоидными и маргаритовыми наждаками; красивые яб-
лочно-зеленые, розовые и желтые тона доломитизированных известня-
ков вблизи контактов их с жильными породами типа диабазов, порфи-
ритов, габбродиабазов и других являются хорошим поисковым призна-
ком на асбестоносные серпентиниты.
Важное поисковое значение имеет околорудное изменение горных
пород, выражающееся в их углефикации. Установлена тесная
связь крупных колчеданных месторождений с толщами горных пород,
содержащих углистое вещество. Это явление известно на месторожде-
ниях Текели в Средней Азии, Николаевском на Рудном Алтае и др. На
месторождении Текели носителями углистого вещества являются мета-
морфизованные мергелеподобные образования (углисто-глинистые до-
ломиты) и глинистые филлитоподобные сланцы. Из-за присутствия в них
углистого вещества они имеют черный цвет. Углистое вещество содер-
жится также в рудах. По данным рентгеновского анализа, оно нахо-
дится в аморфном состоянии. Установлено, что в удалении от рудных
тел углистое вещество распределено относительно равномерно при
среднем содержании его в породах 3,5%; при приближении к колчедан-
ных рудам отмечается повышенное содержание углерода при весьма не-
равномерном его распределении. Максимальное содержание органиче-
ского углерода обнаруживаетя в непосредственной близости к колче-
данным рудам, где оно достигает 27,14%; такие обогащенные углеро-
дом участки чередуются с участками, где углерода мало; в рудах со-
держание углерода минимальное. Поскольку считается, что углистое
вещество имеет осадочное происхождение, неравномерное распределе-
ние его связывают с формированием рудных тел. В результате мигра-
ции углерода из горных пород происходит их обесцвечивание. Углерод
взаимодействуя с грудными флюидами, переходит в газообразные про-
дукты СО, СО2 и др.
В результате процессов приповерхностного изменения и разруше-
ния месторождений происходят околорудные изменения пород, которые
также могут быть использованы как поисковые признаки. Прежде всего
следует указать наобохревание пород, возникающие при окисле-
нии многих сульфидных месторождений. В верхних частях таких ме-
сторождений возникает железная шляпа, состоящая из различных вод-
ных окислов железа, иногда с гематитом, кремнеземом, труднораство-
римыми окислами и солями других металлов, а также из некоторого
количества первичных, еще не растворившихся минералов. Процессы
окисления сульфидов и образование железных шляп описаны в класси-
ческой работе С. С. Смирнова [10].
Обохренные породы, возникшие за счет разложения сульфидов,
отличаются обычно наличием индикаторных текстур лимонитов, значи-
тельной пористостью, наличием пустот выщелачивания, а иногда и при-
сутствием более устойчивых неразложенных зерен сульфидов, при-
сутствие в обохренных породах аннабергита (зеленые «никелевые цве-
ты») и эритрина (розовые «кобальтовые цветы») указывает на разру-
шение руд никеля и кобальта. Обохренные породы, образовавшиеся за
счет медных вкрапленных сульфидных руд, содержат налеты, примазки
и прожилки медной зелени и сини, а в сухое время года — корочки гип-
са и других сульфатов.
Важным поисковым признаком являются осветленные поро-
ды. Обеленные выщелоченные породы породы возникают в резуль-
тате воздействия кислых сульфатных вод и нередко сопровождают суль-
фидные рудные месторождения.
«Горелые» (ш л а к о в и д н ы е) породы, возникающие вслед-
ствие подземных пожаров, являются хорошим поисковым признаком
угольных месторождений, и т. п.
94

Жильные минералы, сопутствующие оруденению
Как известно, для эндогенных и особенно для гидротермальных ме-
сторождений иногда характерна определенная зональность в распреде-
лении слагающих их минералов. При этом зона жильных минералов
составляет периферические части рудных тел и нередко распространя-
ется во вмещающих породах вверх и по флангам от рудного тела на
значительные расстояния. Такие безрудные зоны гидротермального про-
исхождения являются хорошим поисковым признаком.
О. Д. Левицкий и В. И. Смирнов по характеру исходного материа-
ла выделяют четыре типа периферических безрудных зон. Зоны первого
типа представлены минералами, образовавшимися за счет вещества,
вынесенного из недр Земли рудоносными растворами. Зоны второго
типа слагаются безрудными минералами, образовавшимися за счет вы-
носа и переотложения вещества вмещающих горных пород при мета-
соматических процессах. Зоны третьего типа представлены безрудными
минералами, возникшими за счет переотложения минерального веще-
ства ранних стадий рудообразования при внутрирудном метасоматозе.
Зоны четвертого типа содержат безрудные минералы смешанные про-
исхождения.
Наиболее характерными типоморфными минералами зон первого
типа являются барит, флюорит, реже сидерит и кварц, иногда кальцит
и другие карбонаты. Безрудные баритовые жилы этого типа установ-
лены в верхних частях полиметаллических месторождений Кавказа.
Казахстана, Карамазара, Рудного Алтая и др. Некоторые баритовые
жилы месторождений Апршры, Чарды (Грузия), Човдара (Азербайд-
жан) на глубине 300—500 м от поверхности земли переходят сначала
в бедные свинцово-баритовые, а еще ниже иногда в богатые полиметал-
лические руды.
Безрудные флюоритовые зоны встречаются над гидротермальными
рудными месторождениями реже, чем баритовые. Одако и их можно
считать поисковыми признаками скрытого оруденения. Известно много
случаев такой зональности. Так, В. И. Смирнов наблюдал кварц-флю-
оритовые жилы над месторождениями Актюз в Северной Киргизии. Без-
рудные флюоритовые зоны установлены на полиметаллическом место-
рождении Кентукки в США и т. д. Часто верхние и фланговые части
рудных тел представлены зонами (иногда маломощными прожилками)
карбонатов, кварца, халцедона.
Типоморфными минералами безрудных зон второго типа являются
различные карбонаты: главным образом кальцит, реже доломит, маг-
незит, анкерит, манганокальцит, манганоанкерит н сидерит. Указанные
минералы встречаются в виде жил, прожилков и гнезд на продолже-
нии рудных тел в известняках и доломитах. Подобные зоны имеют ме-
сто на золоторудных месторождениях Алдана, на Лениногорском поли-
металлическом месторождении и многих других.
Безрудные зоны третьего типа могут быть представлены различ-
ными жильными минералами. Например, на месторождениях пятиэле-
ментной формации Рудных гор Центральной Европы по мере удаления
от рудных тел устанавливается такая последовательность отложения
безрудных минералов: барит, флюорит, карбонаты (кальцит). Послед-
ние слагают жилы на расстоянии до 100 м от промышленных частей
жил.
Указанные безрудные зоны имеют большое значение для поиско-
ков скрытых, залегающих на глубине, рудных тел. Однако следует
иметь в виду, что скопления безрудных минералов могут быть и не
связаны с оруденением. Важным отличием безрудных зон, указываю-
95

щим на наличие оруденения на глубине, от аналогичных зон, не свя-
занных с оруденением, является присутствие в их составе примесей
рудных минералов, а в нерудных минералах—рудных элементов.
Различие физических свойств
полезного ископаемого и вмещающих пород
Различные физические свойства горных пород и руд являются ос-
новой геофизических методов поисков. Под геофизическими аномалиями
понимаются значительные отклонения от нормального значения физи-
ческих полей. Наличие тех или иных геофизических аномалий указы-
вает на неоднородность физических полей, а следовательно, и на воз-
можность обнаружения месторождений, или позволяет судить об осо-
бенностях геологического строения исследуемой территории. Поэтому
геофизические аномалии являются поисковыми признаками месторож-
дений полезных ископаемых. При этом одни из них, например магнит-
ные и радиоактивные аномалии, могут непосредственно указывать на
наличие месторождения и по своему значению должны рассматриваться
как прямые поисковые признаки, другие — электрические, гравитаци-
онные, сейсмические — имеют значение косвенных поисковых признаков.
Ниже приводится краткая характеристика наиболее типичных геофизи-
ческих аномалий.
Магнитными аномалиями называются отклонения магнит-
ной восприимчивости в точке измерений от нормального магнитного
поля. Интенсивность магнитного поля измеряется в гаммах. По вели-
чине интенсивности выделяют слабые аномалии, отличающиеся от нор-
мального поля на десятки и сотни гамм, средние — на тысячи гамм и
сильные —на десятки тысяч гамм.
Слабые магнитные аномалии вызываются различными горными
породами, содержащими, железистые минералы, а также рассеянную
вкрапленность магнитных минералов. Аномалии средней интенсивности
обусловлены наличием залежей гематитовых руд, медно-никелевых
руд, содержащих пирротин, бокситов, скарнов, кимбелитовых трубок,
а также присутствием на изучаемых площадях пород с повышенной
магнитной восприимчивостью. Сильные магнитные аномалии обуслов-
лены большими скоплениями магнитных руд: магнетитовых железистых
кварцитов, магнетитовых скарнов, титаномагнетитовых руд и т. п.
Радиоактивные аномалии вызываются присутствием по-
вышенного количества радиоактивных элементов в тех или иных горных
породах и рудах, слагающих отдельные участки земной коры, или на-
личием в почвенном воздухе газообразных продуктов радиоактивного
распада радона и торона, в связи с чем различают гамма-аномалии
и эманационные аномалии. Первые из них представляют собой участки,
отличающиеся повышенной интенсивностью гамма-излучения по сравне-
нию с нормальным фоном. Последний состоит из космического излуче-
ния, собственного фона прибора и излучения менее радиоактивных по-
род, слагающих изучаемую территорию. Гамма-излучения измеряются
в микрорентгенах в единицу времени. Величина гамма-аномалий может
колебаться от нескольких микрорентген в час до десятков и тысяч мик-
рорентген в час.
Эманационные аномалии представляют собой участки, ха-
рактеризующиеся повышенным содержанием радиоактивных эманаций
в почвенном воздухе по сравнению с нормальным эманационным по-
лем, близким к кларковому. Эманационными аномалиями считаются
такие участки, где повышенная радиоактивность выражается в Десят-
ках, сотнях и даже в тысячах эман. При этом выделяют радоновые,
тороновые и смешанные аномалии. Эманационные аномалии свидетель-
ствуют о наличии скоплений урана и других элементов, генетически
96

связанных с ураном. Кроме того, эманационные аномалии могут ука-
зывать на наличие рудоконтролирующих структур.
Электрические аномалии. Сущность электрических ано-
малий заключается в том, что разные горные породы и залежи полез-
ных ископаемых характеризуются различными электрическими свой-
ствами: удельным электрическим сопротивлением, диэлектрической про-
ницаемостью и электрохимическими особенностями.
Различия в указанных электрических свойствах горных пород и руд
обусловлены их составом, структурой, текстурой и условиями залега-
ния. Следовательно, участки земной коры, отличающиеся электриче-
скими свойствами от пород окружающих территорий, могут быть об-
наружены путем измерения этих свойств. Это является основой мето-
дов электрометрии, при помощи которых в настоящее время удается
решать весьма разнообразные геологопоисковые задачи. Изучение из-
менения электрических свойств горных пород в горизонтальном и вер-
тикальном направлении позволяет установить контакты между извер-
женными и осадочными породами, границы между различными осадоч-
ными породами, тектонические зоны разломов, выявить местоположение
малых интрузий, рудных тел, угольных пластов, водоносных горизон-
тов, зоны развития карста и т. п.
Сей с м оэ л ект р ич еские аномалии. Как известно, пьезо-
электричество возникает в некоторых анизотропных кристаллах под
воздействием механического напряжения. Повышенными пьезоэлектри-
ческими свойствами обладают кварц, турмалин, нефелин, цинковая об-
манка, а также сегнетовая соль и др. К настоящему времени установ-
лено, что при распространении упругой волны через породы, содержа-
щие минералы — пьезоэлектрики, возбуждается электромагнитное поле,
величина которого достаточна для его регистрации (50 мкВ и более).
Наибольшая величина пьезоэффекта по сравнению с вмещающими по-
родами (гранитами, сланцами и др.) установлена над кварцевыми,
кварцево-рудными и пегматитовыми телами.
За последнее время установлено, что сейсмоэлектрические анома-
лии могут быть связаны не только с кварцевыми или с другими мине-
ралами, обладающими пьезоэлектрическими свойствами, но и с локаль-
ными зонами трещиноватых и обводненных пород, зонами тектониче-
ских нарушений, а также с повышенными значениями естественного
электрического поля Земли. Поэтому сейчас такие аномалии называют
сейсмоэлектрическими, а не пьезоэлектрическими.
Аномалии вызванной поляризации. Вызванная поляри-
зация обусловлена прохождением электрического тока через породу,
содержащую электронопроводящие минералы, а также через раствор,
находящийся в порах породы. Вызванная поляризация возникает в не-
однородной среде, состоящей из твердого вещества и жидкости — элек-
тролита, и связана с физико-химическими процессами, происходящими
в пограничном слое между твердым и жидким веществом. Следователь-
но, вызванная поляризация представляет собой физико-химическое яв-
ление, происходящее в породах под действием электрического тока и
сопровождающееся возникновением вторичных электродвижущих сил,
существующих некоторое время после включения тока. Сопутствующее
этому явлению вторичное электрическое поле называют вызванной по-
ляризацией.
Составные части породы по величине и характеру электропровод-
ности могут состоять из изоляторов, электронных и ионных проводни-
ков. К изоляторам относится большая часть породообразующих минера-
лов, характеризующихся удельным электрическим сопротивлением бо-
лее 108 Ом-м, а также газ, находящийся в порах породы, сопротивле-
ние которого еще выше. К электронным проводникам относятся боль-
шее число сульфидов, магнетит, пиролюзит, графит, а также антрацит и
7 Зак. 321	97

Шунгит. Они характеризуются низким удельным электрическим сопро-
тивлением— от 10~5 до 10-2 Ом-м. Ионными проводниками являются
водные растворы — электролиты, находящиеся в порах породы. Их
удельное сопротивление зависит от концентрации раствора и изменя-
ется от 0,1 до 400 Ом-м.
Таким образом, аномалии вызванной поляризации обусловлены
электронопроводящими минералами, представленными главным обра-
зом сульфидными рудами, особенно вкрапленными, обнаружение кото-
рых другими геофизическими методами неэффективно. К. настоящему
времени этим методом открыты медноколчеданные, полиметаллические,
редкометальные и другие промышленные месторождения и рудопрояв-
ления. При этом используются как наземные, так и скважинные ва-
рианты метода вызванной поляризации.
Гравитационные аномалии. Под гравитационными ано-
малиями понимается повышенное значение ускорения силы тяжести
или вторых производных потенциала силы тяжести на отдельных участ-
ках земной поверхности по сравнению с нормальным значением этих
величин для окружающей территории. Гравитационные аномалии обус-
ловлены различиями в плотности пород и руд и измеряются в миллига-
лах. Они вызываются наличием в земной коре железных руд (место-
рождения К.МА, Кривой Рог, Кустанай), значительными скоплениями
сульфидных руд, хромитов и некоторых других руд, характеризующихся
повышенной плотностью.
Сейсмические аномалин вызываются неодинаковыми уп-
ругими свойствами пород и выражаются в различной скорости распро-
странения упругих волн от места возбуждения до пункта приема. Изу-
чение сейсмических свойств особенно эффективно позволяет выявлять
структуру пород и связанные с ней залежи полезных ископаемых (ме-
сторождения нефти, газа и др.).
Аномалии звуковой геолокации. Звуковая геолока-
цня применяется для изучения пород, залегающих под дном акваторий.
Сущность метода состоит в том, что в воде возбуждается импульс упру-
гих колебаний звукового диапазона частот, который достигает дна и
отражается от него. Этот отраженный уровень определяет рельеф поверх-
ности дна; при этом одна часть энергии проникает в первый слой грун-
та и отражается от раздела со следующим слоем, а другая — проникает
в следующий слой и отражается от поверхности раздела со следующим
слоем и т. д.
Отраженные от поверхности дна и раздела разнородных слоев им-
пульсы регистрируются в порядке их поступления на эхограмме мето-
дом яркости модуляции. Таким образом составляется акустико-геологи-
ческий разрез. Работы осуществляются с движущегося судна, что поз-
воляет составлять непрерывный разрез. При этом удается установить
оси и контуры структур, выходы и направления падения пластов,
структур, линии тектонических нарушений, проследить рудные тела под
водой и т. п.
* *
*
Возможности отдельных геофизических методов при изучении гео-
логического строения района и поисков месторождений полезных иско-
паемых определяются главным образом дифференциацией физических
свойств пород и полезных ископаемых. Наличие полных сведений о фи-
зических свойствах пород и руд наряду со знанием особенностей гео-
логического строения района позволяет обоснованно оценивать общие
условия применимости отдельных геофизических методов и выбирать
их рациональный комплекс. Применение комплекса геофизических ме-
98

годов позволяет уменьшить, а иногда и целиком исключить неоднознач-
ность геологического истолкования результатов, полученных при ис-
пользовании отдельных геофизических методов.
Характерные особенности рельефа
Различия физических и химических свойств горных пород и полез-
ных ископаемых наряду с геотектоническими условиями играют важ-
ную роль при формировании макро- и микрорельефа. Известно, что при
прочих равных условиях положительные формы рельефа создаются не-
нарушенными, более устойчивыми против выветривания породами,
тогда как отрицательные обусловлены менее устойчивыми в поверх-
ностных условиях породами. Отрицательными формами рельефа харак-
теризуются зоны разрывных тектонических нарушений.
На изучении особенностей рельефа основана аэрофотосъемка,
съемка с космических аппаратов и другие дистанционные методы ис-
следования поверхности залежи. Изучение формы микрорельефа может
быть использовано при поисках месторождений полезных ископаемых.
Например, мощные пегматитовые и кварцевые жилы, залегающие
в сланцах или других менее устойчивых горных породах, выделя-
ются в рельефе в виде выступов высотою до нескольких метров. На
выходах сравнительно легко растворимых полезных ископаемых (изве-
стняки, гипс и др.) наблюдается характерный карстовый рельеф (кар-
стовые воронки). Над залежами сульфидных руд, легко окисляющи-
мися в поверхностных условиях, образуются своеобразные углубления,
очертания которых нередко соответствуют границам рудных тел. Выхо-
дам угленосной толщи часто отвечают пониженные заболоченные уча-
стки района.
Гидрогеологические поисковые признаки
Наиболее эффективно гидрогеологические наблюдения могут быть
использованы при поисках месторождений углей и других полезных ис-
копаемых, являющихся водоносными горизонтами. Воды, сопровож-
дающие нефтяные и газовые месторождения, обычно содержат значи-
тельное количество иода и брома, а наличие водоносных горизонтов
свидетельствует о присутствии в разрезе пористых и водоупорных по-
род; первые из них могут служить коллекторами нефти или газа, а вто-
рые— экраном. Угольные пласты часто являются водоносными, поэто-
му наличие водоносных горизонтов в толще угленосных пород косвенно
может указывать на присутствие пластов угля. Наличие водоносных
горизонтов может помочь обнаружению пластов песков и т. п.
Изучение гидрогеологии района иногда помогает выявить важные
геологические закономерности, контролирующие пространственное раз-
мещение месторождений. Так, линейное расположение водных источ-
ников может указывать на наличие разломов, зон дробления и т. п.
Это позволяет выявить структурные поисковые предпосылки, с кото-
рыми связаны определенные полезные ископаемые.
Ботанические поисковые признаки
Ботанические поисковые признаки выражаются в том, что над ми-
неральными скоплениями или над их ореолами рассеяния (механиче-
ским солевым, гидрохимическим) произрастают определенные виды
растений. Как известно, для питания растений кроме основных элемен-
тов— углерода, водорода, кислорода, калия, натрия, магния, кальция
фосфора, серы — необходимы микроэлементы. Одни из них стимулиру-
ют рост растений, другие оказываются вредными и угнетают их. Из-
быток некоторых элементов в почвах обычно вызывает заметные изме-
7*	99

нения во внешнем облике растений, ведет к их заболеванию. При этом
изменяется окраска листьев, цветов, уменьшаются их общие размеры.
Среди растений выделяют универсальные, локальные и тератоло-
гические индикаторы. Универсальные индикаторы представляют со-
бой растения, всегда н везде указывающие на наличие определенных
элементов в почвах. Таких индикаторов выявлено пока еще очень не-
много. К числу их относятся галмейная фиалка (Viola calaminaria} и
галмейная ярутка (Thlaspi calaminarium), произрастающие над цинко-
выми рудами. Растения, являющиеся локальными индикаторами, более
многочисленны. Они представляют собой обычные широко распрост-
раненные растения, которые при определенных условиях могут указы-
вать на особенности пород и почв. Обобщенные сведения по этому во-
просу приводят В. В. Поликарпочкин и Р. Т. Поликарпочкина ,[8].
В чешских Рудных горах седмичник (Trientalis europeal} произрастает
только на участках, характеризующихся повышенными концентрациями
олова. В Советском Союзе это растение широко распространено в лес-
ных районах независимо от концентрации олова. Для Рудного Алтая
индикатором меди является кочим (Gypsophila Patrinii). Это же расте-
ние является индикатором медных и медно-никелевых месторождений
Тувы. Для тех же медно-никелевых месторождений является индикато-
ром бурачек двусемянный (Alyssum biovulatum).
Тератологические (симптоматические) индикаторы характеризу-
ются следующими признаками.
1.	Изменением внешнего вида растений: необычно пышное развитие
растений, уродливость, необычная окраска, несвойственная растению
форма цветов, листьев и т. п. Так, на полиметаллическом месторожде-
нии Аткыз (Армения) наблюдается изменение формы цветка мака
крупнокоробчатого (Papaver mactostomum). Вместо четырех лепестков
появляется пять — семь, цветы приобретают «махровый» вид. На место-
рождениях никеля бурачек двусемянный отличается значительно боль-
шими размерами — до 60 см в диаметре, тогда как на безрудных пло-
щадях диаметр его составляет 5—8 см. Он характеризуется также из-
мененной формой листьев, более крупными плодами. На почвах, бога-
тых битумом, наблюдаются являения гигантизма и уродливости расте-
ний. Глубокие изменения вызывает наличие в почвах урана и тория,
при этом образуется ряд патологических форм растений — карликовые
или гигантские.
2.	Отклонениями в режиме развития растений: раннее или позднее
цветение, опадание листьев и т. п. Отмечена способность растений, про-
израстающих на битумсодержащих почвах, к вторичному цветению.
3.	Признаками угнетения растений или отсутствием растительно-
сти. Над месторождениями бора наряду с патологическими формами
наблюдается отсутствие растительности. Растительность отсутствует
также над участками, где близко к поверхности расположены богатые
сульфидные руды.
На отдельных участках редкометального и полиметаллического
оруденения установлены определенные особенности в растительном по-
крове. Так, на участках вольфрамового, молибденового и полиметалли-
ческого оруденения растительный покров значительно разрежен (расте-
ниями занято 5—15% площади); растения низкорослые (5—10 см), ге-
неративные побеги почти отсутствуют. На безрудных участках расти-
тельность более обильная (растениями занято 40—60% площади), вы-
сота растений 15—20 см, генеративные побеги многочисленны.
Над вольфрамовыми месторождениями произрастают разреженные
типчаковые или типчаково-серополынные ассоциации без астрагала.
Над полиметаллическими месторождениями растут разреженные по-
лынно-прутяковые ассоциации; при повышении свинца в почве расти-
тельность сильно разрежается и при содержании его в наносах около
100

1% полностью исчезает; при высоком (до 1%) содержании в почве
меди характер растительности резко изменяется — в этих условиях
пышно развивается качим Патрэна.
Ботанические поисковые признаки все еще мало изучены. Дальней-
шие исследования в этом направлении в сочетании с фотометрическими
и дистанционными (самолетными, космическими) съемками весьма пер-
спективны.
* *
*
Сведения о возможном наличии полезных ископаемых или о пря-
мых поисковых признаках могут быть получены из опроса местных жи-
телей. Кроме того, необходимо обращать внимание на географические
названия гор, рек, населенных пунктов и др., в той или иной степени
указывающих на возможность наличия полезных ископаемых например,
р. Слюдянка, гора Магнитная, ключ Серебряный, Алтын-Топкан (Зо-
лотая гора), Кургос-Кон (свинцовое месторождение), Кан-Сай (руд-
ный овраг), Алун (небесный камень) и др.
3. КАРТЫ ПРОГНОЗА
Карты прогноза месторождений полезных ископаемых составляют
с целью обобщения всего комплекса геологических материалов, опреде-
ляющих пространственное расположение месторождения, поисковых
предпосылок и поисковых признаков и на основании этого обобщения
выявление степени перспективности нахождения месторождений полез-
ных ископаемых в пределах определенных территорий. Такой прогноз
сопровождается приближенной количественной оценкой перспективно-
сти территории и прогнозных запасов главнейших формационных типов
месторождений полезных ископаемых. В связи с большими достижения-
ми в изучении закономерностей пространственного распределения мес-
торождений полезных ископаемых, условий их образования и более об-
стоятельной разработкой методики прогнозирования стало возможным
не только выделять определенные перспективные территории, но и оп-
ределять наиболее вероятные рудные формации.
Количественная оценка перспективности территорий должна осуще-
ствляться с учетом масштабов оруденения и геолого-экономической об-
становки. Появляется также возможность использования математиче-
ских методов при прогнозно-металлогенических исследованиях. Карты
прогноза являются основной для планирования геологопоисковых ра-
бот. Основной прогнозно-металлогенических исследований в настоящее
время служит формационный анализ, позволяющий решать следующие
главные задачи [15].
1. Выявлять и изучать геологические формации: осадочные, вулкано-
генные, интрузивные, метаморфические, гидротермально-метасоматиче-
ские, коры выветривания. При выделении указанных формаций руко-
водствуются сочетанием слагающих их горных пород, а также ритмич-
ностью и последовательностью взаимного расположения.
2. Определять рудоносные геологические формации, которые явля-
ются носителями промышленных месторождений полезных ископаемых;
изучить их строение, площади распространения; установить связи руд-
ных формаций с геологическими формациями и закономерности их про-
странственного распределения.
На основе выявленных закономерностей положения рудных фор-
маций и пространственного положения промышленных скоплений полез-
ных ископаемых выполнять прогнозирование перспективных площадей
для поисков месторождений и количественной их оценки. Прогнозные
карты составляются или для отдельных полезных ископаемых (золота,
101

железа, слюды, углей и др.), или для групп родственных полезных иско-
паемых (полиметаллов, меди и никеля, сурьмы и ртути и др.), или для
всех полезных ископаемых, которые могут быть выявлены на изучае-
мой площади.
В зависимости от размеров подлежащих изучению территорий и
от поставленных задач карты прогноза составляют в различных масш-
табах. Основой поисков служат металлогенические прогнозные карты
масштаба 1:2 500000, на которых отражены главные особенности ме-
таллогении крупных региональных тектонических структур: платформ,
складчатых областей различного типа и возраста, возникших в подвиж-
ных поясах земной коры, зонах сочленения платформ со складчатыми
поясами. Кроме того, на этой карте показаны и охарактеризованы раз-
личные металлогенические провинции, а в пределах их — структурно-
металлогенические зоны. Составленная карта позволяет дать сравни-
тельную перспективную оценку известных рудных районов, а также вы-
делить новые районы, перспективные для нахождения месторождений
полезных ископаемых.
Карты прогноза масштабов 1:1 000 000 и 1:500 000 составляются
для отдельных складчатых поясов или платформ. На них показывается
в историческом развитии взаимосвязь месторождений полезных иско-
паемых с осадконакоплением, магматизмом, структурами и зонами ме-
таморфизма. Эти данные,позволяют выделить площади, перспективные
в отношении выявления определенных типов месторождений полезных
ископаемых для постановки специальных поисков в масштабах
1 : 100 000 и 1 : 50 000.
Карты прогноза масштаба 1:200000 и более детальные составля-
ются для определенных структурно-металлогенических зон, бассейнов
и т. п. с целью выделения перспективных площадей для постановки
специальных поисковых работ в крупных масштабах (1:25000,
1 : 10 000 и крупнее).
Главными элементами прогнозных карт являются:
1)	специальная геологическая основа (геолого-структурная или
геолого-формационная карта);
2)	карта месторождений, рудопроявлений и поисковых признаков,
сопровождаемая каталогом месторождений;
3)	карта изученности;
4)	собственно карта прогноза;
5)	объяснительная записка к карте прогноза.
Специальная геолого-структурная карта представляет собой гео-
логическую карту, составленную в соответствии с геологическими осо-
бенностями, контролирующими пространственное размещение место-
рождений, и поставленными задачами.
В зависимости от указанных особенностей на геологической основе
должны быть показаны основные этапы развития района, т. е. история
развития геологических процессов, обусловивших образование и раз-
мещение полезных ископаемых. При этом на карте должны быть отра-
жены лишь основные геологические элементы, имеющие прямое и пер-
востепенное значение для выяснения специфики размещения полезных
ископаемых в изучаемом районе. Такими главными геологическими эле-
ментами могут быть:
а)	определенные стратиграфические и фациально-литологические
комплексы или горизонты, с которыми связаны полезные ископаемые;
б)	складчатые структуры, возникшие в пределах определенных
геотектонических этапов. При этом важно на геологической основе по-
казать ориентировку и основные особенности морфологии этих струк-
тур, отражающие степень интенсивности складкообразовательных про-
цессов;
102

в)	разрывные структуры с указанием их особенностей и возраста;
г)	площади развития интрузивных и эффузивных пород с разделе-
нием их по степени основности (гранитоидные, основные, ультраоснов-
ные породы), особенностям морфологии, глубине застывания, геохими-
ческим данным и возрасту.
Таким образом, на геолого-структурной карте должны быть отобра-
жены и обобщены именно те геологические элементы, которые имеют
непосредственное и руководящее значение для определения основных за-
кономерностей в формировании и распределении месторождений полез-
ных ископаемых, обусловленных взаимосвязями литогенеза, тектоники
и магматизма.
Второстепенные геологические элементы, не влияющие на образо-
вание и размещение полезных ископаемых, схематизируются или ис-
ключаются.
Для большей наглядности карты разрабатывается специальная ле-
генда для обозначения геологических рудоконтролирующих элементов
в соответствии с выделенными возрастными подразделениями.
В последние годы для целей прогнозирования используется форма-
ционный анализ, в основе которого лежит принцип системного подхода.
Содержание его можно объяснить концепцией уровней организации ве-
щества по структурно-вещественному принципу [15]. Так, элементы-J-
4-структура их связи=минерал; минерал-]-структур а их связи = порода;
порода+структура их связи = формация; формация+структура их свя-
зи=парагенезис формаций, и т. д.
Отсюда следует, что рудная формация, как и геологическая, харак-
теризуется сочетанием определенных горных пород и наличием их за-
кономерной связи: закономерное чередование в разрезе, зональное стро-
ение в плане и т. п. Кроме того, рудная формация характеризуется ста-
тистически устойчивым парагенезисом минералов (в том числе и полез-
ных) и закономерным расположением их в пространстве. Следовательно,
определенным рудным формациям присущи месторождения определен-
ных полезных ископаемых, имеющих устойчивый минеральный состав и
другие геолого-промышленные показатели.
Так, с кератофир-спилит-диабазовой формацией связаны колчедан-
ные и медноколчеданные месторождения, с габбро-перидотитовой фор-
мацией — месторождения платиноидов, хризотил-асбеста, талька, с пе-
ридотит-норитовой формацией — месторождениями медно-никелевых,
платиновых и титаномагнетитовых руд, с трапповой формацией — глав-
ные месторождения исландского шпата, коренные месторождения ал-
мазов связаны только с кимберлитовой формацией, а карбонатитовая
формация характеризуется наличием большой группы полезных иско-
паемых: флогопита, фосфорных и железных руд, тантало-ниобатов, ред-
коземельных элементов, меди, свинца, цинка, флюорита, а также кар-
боната (цементное сырье). Поэтому выделение и изучение геологиче-
ских и особенно рудных формаций для целей прогнозирования место-
рождений имеет очень большое значение.
Карты месторождений, рудопроявлений и выявленных поисковых
признаков могут быть совмещены с геологической основой или состав-
ляются отдельно.
Известные месторождения полезных ископаемых под определен-
ным номером изображаются в пунктах их нахождения условными зна-
ками (кружок, квадрат, прямоугольник и т. п.). Размер знака должен
отражать масштаб месторождения, а его окраска — генетический тип
месторождения. Кроме месторождений на карту наносят также в опре-
деленных условных знаках все известные рудопроявления и рудоносные
точки.
Каталог состоит из паспортов месторождений и рудопроявлений.
В паспорте указывают номер месторождения (под этим номером оно
103

наносится на карту), название, местоположение, краткая геологиче-
ская характеристика, генетический тип, краткие сведения о степени его
изученности и разведанности (количество выявленных запасов полез-
ного ископаемого по категориям), сведения о эксплуатации и данные о
промышленной ценности месторождения.
Паспорта составляются на отдельных листах для каждого место-
рождения и рудопроявления. На карту помимо месторождений и рудо-
проявлений также в условных знаках наносят все известные прямые и
косвенные поисковые признаки: находки рудных валунов, аномалии, вы-
явленные шлиховой съемкой, геохимическими и геофизическими поис-
ками, гидротермально измененные породы, благоприятные геоморфоло-
гические, гидрогеологические данные и т. п.
Таким образом, на эту карту наносят все фактические материалы,
которые в той или иной степени могут способствовать обнаружению
месторождений полезных ископаемых.
Карты изученности составляются обычно в том же масштабе, что
и карты прогноза. На них в определенных условных знаках показыва-
ются площади, на которых выполнены геологосъемочные и поисковые
работы в тех или иных масштабах.
После анализа и сопоставления составленной специализированной
геолого-структуриой основы, карты месторождений и рудопроявлений,
а также других поисковых признаков с учетом степени геологической
изученности выделяют площади, перспективные для выявления место-
рождений полезных ископаемых. Разумеется, что в зависимости от сте-
пени изученности и четкости проявления поисковых предпосылок и
признаков перспективность выделяемых площадей может быть уста-
новлена с различной достоверностью. Поэтому на карте прогноза в оп-
ределенных условных обозначениях (различная штриховка или окрас-
ка) показываются территории, перспективность которых хорошо дока-
зана. Такие площади обычно рекомендуются для постановки поисковых
работ в первую очередь.
Для поисковых работ второй очереди выделяют площади, для ко-
торых доказана меньшая перспективность. Затем на карте определяют
места, где доказано отсутствие поисковых предпосылок и признаков и,
следовательно, постановка поисковых работ нецелесообразна.
Наконец, в пределах территории прогнозирования встречаются уча-
стки, где отсутствие поисковых предпосылок и поисковых признаков
может быть объяснено малой их геологической изученностью. Для та-
ких площадей обычно рекомендуется постановка дополнительных гео-
логических исследований.
Объяснительная записка к карте прогноза включает следующие
главные разделы.
1.	Задачи работы.
2.	Краткая географическая характеристика территории, подлежа-
щей прогнозированию.
3.	Степень геологической изученности.
4.	Методика работы.
5.	Генетические и геолого-промышленные типы месторождений.
6.	Описание закономерностей, контролирующих пространственное
размещение месторождений.
7.	Прогнозная оценка изучаемых площадей.
Последний раздел наряду с выделением перспективных площадей
для постановки поисковых работ иногда сопровождается подсчетом
прогнозных запасов полезных ископаемых. Прогнозные запасы подсчи-
тываются по аналогии с уже изученными рудоносными районами, при
этом определяют количество запасов полезного ископаемого, приходя-
щегося на единицу ранее изученной площади. Далее устанавливают
степень перспективности прогнозируемой территории по сравнению
104	. . .

с ранее изученной площадью. В том случае, когда степень перспектив-
ности прогнозируемой территории аналогична ранее изученной, количе-
ство запасов, приходящееся на единицу площади, принимается равным
установленному. Если прогнозируемая территория отличается по перс-
пективности от изученной площади, вводят соответствующие поправоч-
ные коэффициенты. В последние годы имеются некоторые успехи в раз-
работке методов количественного прогнозирования с помощью ЭВМ
[15]. При оценке перспектив отдельных территорий на основании ана-
лиза геологических карт масштаба 1 :200 000 и 1 :50 000 использовались
ЭВМ для количественной характеристики отдельных факторов, контро-
лирующих оруденение, оконтуривания перспективных территорий и
оценки их по совокупности различных факторов, определения потенци-
альных запасов, установления дисперсии их распределения. Математи-
ческие методы используются также при определении вероятного коли-
чества месторождений и их суммарных запасов, которые могут быть
выявлены на прогнозируемой территории к определенному сроку
(1980 г., 1990 г. и т. д.). Такие исследования были выполнены при
оценке перспектив отдельных территорий по Си и Ni Кольского полу-
острова, Sn, Au, Hg— Северо-Востока СССР, Pb, Zn и др. — Забай-
калья.
4.	МЕТОДЫ ПОИСКОВ
Все известные методы поисков целесообразно разделить на следую-
щие основные группы:
1)	метод геологической съемки;
2)	геофизические методы;
3)	поиски на основе изучения ореолов и потоков механического
рассеяния;
4)	поиски на основе изучения геохимических ореолов и потоков
рассеяния.
Метод геологической съемки
Геологические карты служат основой для проведения поисков раз-
личными методами, кроме того, геологическая съемка имеет самостоя-
тельное значение как один из методов поиска. Только путем анализа
геологических карт района выявляются геологические закономерности,
контролирующие размещение полезных ископаемых (поисковые пред-
посылки), рассмотренные выше. Выявление поисковых предпосылок
с учетом поисковых признаков позволяет определить степень перспек-
тивности исследуемой территории, выделить участки для проведения
поисков. Геологическая карта является также основой для постановки
других методов поисков, так как знание геологического строения изу-
чаемой территории наряду с другими факторами позволяет правильно
выбрать методы поисков, определить масштаб поисков, направление
поисковых линий, густоту точек наблюдений и главное —правильно ин-
терпретировать фактические материалы, полученные в результате ра-
бот. Наконец, сведения о геологическом строении исследуемой площади
в комплексе с другими материалами, собранными при поисках, позво-
ляют произвести обоснованную геологическую оценку перспектив выяв-
ленного объекта и дать прогноз о его возможном промышленном
значении.
Масштабы геологических съемок, проводимых с целью поисков,
зависят от сложности геологического строения и от поставленных задач.

Геологические карты масштаба 1:100000—1:1000000 называются ре-
гиональными. Они имеют общегосударственное значение. По содержа-
нию это карты комплексные. На них должны быть отражены все необ-
ходимые данные, имеющие отношение к геологическим предпосылкам
поисков и поисковым признакам. Поэтому геологические съемки масш-
таба 1 :100 000 и мельче со специальными поисковыми целями ставятся
очень редко, только в районах, где геологические карты соответствую-
щего масштаба отсутствуют. Если имеющиеся карты вызывают сомне-
ние в их качестве, ставятся ревизионные работы. Карты масштабов
1 :50 000 и 1 :25 000 также должны быть комплексными, но они всегда
имеют определенную направленность в зависимости от ведущего полез-
ного ископаемого района (угольная, нефтяная, железорудная и т. п.),
для которого они являются основными поисковыми геологическими
картами.
Более крупномасштабные геологические съемки—1 : 10 000,
1:5000, 1:2 000, 1:1000 — проводятся в специально поисковых и раз-
ведочных целях.
Геологическое картирование является предметом специального кур-
са, поэтому методика и техника его выполнения здесь не рассматри-
ваются.
За последние годы советскими и зарубежными учеными при геоло-
гическом изучении успешно используются дистанционные методы [1].
К ним относятся аэрометоды и космические исследования. Начиная
с 30-х годов настоящего столетия весьма эффективно применяются аэ-
рогеологические методы (дешифрирование черно-белых и цветных аэро-
фотоснимков, визуальные наблюдения и др.). Этими методами в комп-
лексе с дистанционными геофизическими исследованиями (аэромаг-
нитная, аэрогравиметрическая, аэрорадиометрическая съемки) удается
быстро выявлять литолого-фациальные, структурные, геоморфологиче-
ские и другие поисковые предпосылки. Кроме того, при аэровизу-
альных наблюдениях и дешифрировании крупномасштабных снимков
(1 : 10 000—1 :5000) удается обнаружить проявления полезных ископае-
мых. Так, по фототону и морфологии выходов, часто связанных с тек-
тоническими нарушениями, выявляются рудные кварцевые жилы, пег-
матиты, порфиры, особенно на фоне более темных вмещающих пород.
Хорошо фиксируются поверхностные выходы железных руд среди свет-
лых известняков; обнаруживаются с воздуха и дешифрируются суль-
фидные месторождения по желтым и бурым пятнам продуктов их окис-
ления на поверхности вмещающих пород. В процессе изучения аэрофо-
тоснимков на Сибирской платформе были обнаружены алмазоносные
кимберлитовые трубки. Последние дешифрируются по характерному
лучевому рисунку, образуемому сетью мелких ложбин стока, расходя-
щихся от приподнятого в рельефе кимберлитового тела.
Во многих случаях при дешифрировании аэрофотоснимков удает-
ся обнаружить многочисленные косвенные поисковые признаки: скарни-
рованные породы, зоны окварцевания, грейзенизации, серицитизации,
хлоритизации, оталькования и т. п.
Имеются сведения о возможности выявления полезных ископаемых
при дешифрировании цветных аэрофотоснимков по характеру расти-
тельности. Так, в области развития соленосных пород, над рудами
мышьяка, хрома, никеля, меди устанавливаются особые виды растений,
отсутствие или угь тенное развитие растительного покрова.
Использование аэрометодов в комплексе с геологическими и гео-
физическими исследованиями, несомненно, повышает эффективность
геологопоисковых работ.
Однако возможности аэрометодов ограничены, так как на одном
снимке самого мелкого масштаба может поместиться площадь до
106

300 км2, а геологические тела или структурные единицы могут иметь
размеры не более 15 км. Более крупные разломы и другие структурные
образования, протягивающиеся на сотни и тысячи километров, на от-
дельных снимках не могут быть засняты.
Изучение таких крупных геологических образований стало возмож-
ным при космических исследованиях. Съемки с самолетов и космиче-
ских аппаратов основаны на использовании электромагнитных волн.
При этом используется видимое излучение (длина волны от 0,4 мкм до
0,75 мкм), инфракрасное излучение (0,8—60 мкм), микроволновое из-
лучение (1—10 мм) и ультракоротковолновое радиоизлучение (1—
100 см). Микроволновое излучение и радиоизлучение проникает через
атмосферу свободно, а для сантиметрового диапазона не препятствует
даже сплошная облачность, тогда как более коротковолновое излучение
в той или иной степени поглощается слоем воздуха. Снимки земной по-
верхности с пилотируемых космических кораблей при высоте полета
250—300 км охватывают территорию в 200—300 тыс. км2, а телевизион-
ный или фотосканерный снимок, выполненный с высоты 1000 км искус-
ственным спутником Земли, охватывает территорию до 3 млн. км2.
Разрешающая способность таких снимков уменьшается — мелкие де-
тали на них не видны, но зато отчетливо выделяются крупные струк-
туры. Поэтому на космических снимках удалось увидеть много нового
и очень важного. На них проявляется глубинное строение земли, рас-
шифровываются структуры фундамента, под рыхлыми отложениями
обнаруживаются своды и куполовидные поднятия (рис. 20), древние
вулкано-тектонические постройки, концентрические структурные фор-
мы и т. д.
Таким образом, дистанционные, особенно с помощью космических
аппаратов, исследования геологического строения Земли дают очень
много ценных сведений для познания ее строения и для поисков место-
рождении полезных ископаемых.
Остановимся кратко на
требованиях, которые предъяв-
ляются к геологическим картам
с точки зрения поисков.
Кондиционность геологи-
ческой карты заключается в
соответствии ее содержания
масштабу. Чем крупнее мас-
штаб карты, тем подробнее
должна быть ее легенда, более
дробным расчленение комплек-
Рис. 20. Фотография плато Адрар (Маври-
тания), полученная со спутника «Джеми-
най-4» (масштаб 1 : I 000 000).
Кольцевые контуры в верхней части
снимка соответствуют известной куполь-
ной структуре Ришат (_/). Подобная струк-
тура, но меньшего диаметра (2) установ-
лена при дешифрировании космической
фотографии. Ранее на геологических кар-
тах она не была отражена
сов пород, выделение структурных элементов и т. п. Кроме того, осе
контуры, границы, элементы залегания пород должны быть установ-
лены более точно и обоснованно. Для поисков важно, чтобы все геоло-
гические элементы, имеющие значение поисковых предпосылок и при-
знаков, были отражены на геологической карте — опорные стратигра-
107

фические горизонты и фациальные разности пород, благоприятные
разновидности магматических пород, их контакты, элементы структур,
контролирующие локализацию рудных проявлений, выходы полезного
ископаемого и измененных пород, первичные и вторичные ореолы рас-
сеяния и т. п. Очевидно, чем крупнее масштаб геологической карты и
сложнее геологическое строение района, тем большее количество тре-
буется наблюдений на единицу исследуемой площади для того, чтобы
карта удовлетворяла требованиям кондиций.
По существующим нормам в зависимости от сложности геологиче-
ского строения изучаемой площади требуется определенное число точек
наблюдений на 1 км региональных съемок (табл. 27).
Таблица 27
Число точек наблюдений в зависимости от геологического строения территории
Масштаб съемок	Геологическое строение и число точек наблюдения на 1 км		
	простое	среднее	сложное
1 :200 000	0,4	0,6	1
1 :100 000	1	1,4	2,1
В общем случае при геологическом строении средней сложности
на 1 см2 карты данного масштаба должна приходиться одна точка на-
блюдений. При проведении геологических съемок в масштабах
1:100 000—1:200 000 обязательным условием является проходка необ-
ходимого числа горных выработок (расчистки, закопушки, канавы,
шурфы) и буровых скважин, объем которых зависит от степени обна-
женности коренных пород.
При этом точки наблюдений на исследуемой площади должны быть
распределены равномерно; сгущение наблюдений необходимо для про-
слеживания и оконтуривания наиболее важных элементов: маркирую-
щих пород, границ пород, зон тектонических нарушений и т. п.
Участки, где обнаружены полезные ископаемые, обязательно долж-
ны быть изучены более детально. Следует установить геологическое по-
ложение оруденения, типы минерализации, примерные контуры оруде-
нения на поверхности, а также собрать необходимые данные об эконо-
мике перспективной территории. С этой целью необходимо составить
глазомерные топографические планы в более крупном масштабе, взять
наиболее представительные, хотя бы одиночные пробы полезного иско-
паемого и по возможности детально задокументировать естественные и
искусственные обнажения. Эти материалы являются основой для проек-
тирования последующих детальных поисков.
По результатам выполнения указанных исследований проводится
тщательный анализ выявленных поисковых геологических закономер-
ностей, поисковых признаков, рудопроявлений и месторождений. На
основании этого осуществляется прогнозирование и выделяются площа-
ди, перспективные для постановки детальных поисков.
Детальные поиски методом геологической съемки проводятся на
перспективных площадях, выделенных в результате общих поисков.
Главнейшими задачами крупномасштабных съемок являются сле-
дующие:
1.	Выявление месторождений полезных ископаемых и отдельных
рудных тел, а также установление закономерностей в их пространствен-
ном размещении в зависимости от геологического строения изучаемой
территории.
108

2.	Изучение геологического строения и истории формирования ис-
следуемой территории.
3.	Установление приблизительных границ рудных полей, месторож-
дений и отдельных рудных тел.
4.	Установление важнейших геологических показателей для направ-
ления поисково-оценочных выработок и буровых скважин.
5.	Сбор необходимых геологических материалов для перспективной
оценки выявленных месторождений полезных ископаемых.
Для решения перечисленных задач должны быть использованы
ранее известные, а также выявляемые в процессе геологической съемки
поисковые предпосылки и признаки. Во многих случаях целесообразно
и даже необходимо одновременно с геологической съемкой применять
геофизические методы исследований, а также другие методы поисков
(по механическим и геохимическим ореолам рассеяния), которые не
только помогают выявлять полезные ископаемые, но способствуют
расшифровке геологического строения исследуемой площади. На неко-
торых объектах основная геолого-структурная съемка должна допол-
няться специализированными съемками: геоморфологической, минера-
логической, петрографической, литологической и др.
Таблица 28
Оптимальные масштабы съемок в зависимости от объекта поисков
Объекты поисков
Масштабы поисков
Осадочные месторождения: угля, горючих слан-
цев фосфоритов, железа, марганца и др.
Уидогсиные месторождения и некоторые экзо-
генные месторождения сложного строения:
рудные поля
месторождения
рудные тела
1 s 50 000—1 : 10 000
1 ; 25 000—1 -.10 000
1: 5 000—1: 2000
1 : 2 000—1 S 500
Площади, подлежащие геологической съемке, выбирают по возмож-
ности с таким расчетом, чтобы искомые и изучаемые объекты распо-
лагались в центре составляемой карты. При этом должны быть исполь-
зованы результаты ранее проведенных мелкомасштабных геологиче-
ских съемок и других мелкомасштабных методов поисков, рекоменда-
ции, содержащиеся в отчетах или в опубликованной литературе, а
также металлогенические и прогнозные карты.
Границы площадей съемок должны выходить за контуры рудонос-
ных или угленосных пород, рудных полей, месторождений, рудопроявле-
ний, ореолов рассеяния, благоприятных тектонических структур, геофи-
зических аномалий и т. п.
Однако в начале работ не всегда можно точно определить контуры ч
исследуемых площадей. Поэтому иногда приходится начинать с «цент-
рального» или «главного» объекта поисков и постепенно расширять
площадь съемки во всех направлениях илн только в некоторых, в зави-
симости от выявляемых закономерностей, контролирующих размеще-
ния полезных ископаемых. В табл. 28 приведены оптимальные масш-
табы съемок в зависимости от объекта поисков.
Более мелкомасштабные геологические съемки из числа вышепере-
численных являются основой для выделения площадей для съемок бо-
лее крупного масштаба. Крупномасштабные геологические съемки вы-
109

полняют, как правило, на инструментальной топографической основе.
Последняя может создаваться до геологической съемки или одновре-
менно с ней.
Большое значение для геологической съемки (в том числе и для
крупномасштабной) имеет использование аэрофотоснимков, при дешиф-
рировании которых удается установить простирание пород, тектониче-
ские нарушения, системы трещин, дайки изверженных пород, рудные
тела, измененные породы и т. д.
При нормальной последовательности крупномасштабной геологи-
ческой съемке предшествует изучение фондовых и печатных материа-
лов, относящихся к району исследования. Эти материалы должны быть
обобщены и приведены в проекте работ. В последнем, кроме того, изла-
гается методика поисковых работ. Выполнение непосредственно съемки
начинается с рекогносцировочных маршрутов, которые позволяют уста-
новить характер рельефа, степень обнаженности коренных пород и
общую геологическую ситуацию территории. При этом должны быть
разработаны формы геологической документации, условные обозначе-
ния и подобраны эталонные коллекции горных пород, минералов и т. п.
Затем инструментально производится разбивка поисковой сети. При
этом поисковые линии должны быть ориентированы вкрест простира-
ния предполагаемых рудных полей, рудоносных зон (масштабы
1:10000 и более крупные). Расстояния между поисковыми линиями
определяются протяженностью поисковых объектов; обычно требуется,
чтобы искомый объект (рудное поле, рудоносная зона, месторождение,
рудное тело) был пересечен по меньшей мере одной-двумя поисковыми
линиями.
Основными положениями организации и производства геологосъе-
мочных работ масштаба 1:50 000 (1:25 000) предусматривается, что
размещение маршрутов и пунктов геологических, геохимических и дру-
гих наблюдений, а также места заложения и глубина горных выработок
и буровых скважин определяются степенью обнаженности района ра-
бот, сведениями о полезном ископаемом, особенностями геологического
строения, результатами геологической интерпретации геофизических и
геохимических материалов и дешифрирования аэрофотоснимков. Разме-
щение маршрутов и пунктов наблюдений, буровых скважин и горных
выработок должно обеспечивать изучение геологического строения дан-
ной площади с детальностью, соответствующей заданному масштабу, и
получение более полных сведений о полезном ископаемом.
На участках с одинаковым геологическим строением точки наблю-
дений следует располагать более или менее равномерно. На площадях,
где развито оруденение, или более сложное геологическое строение,
сеть наблюдений должна быть более плотная, чем на участках простого
геологического строения. После проведения рекогносцировки и разбив-
ки поисковых линий изучают по возможности все имеющиеся естествен-
ные обнажения, что позволяет (при наличии некоторого числа обнаже-
ний) составить схему геологического строения. Далее в соответствии
с масштабом съемки создается сеть искусственных обнажений корен-
ных пород. При мощности рыхлых отложений до 3 м проходят расчист-
ки, закопушки, канавы, неглубокие шурфы, при большей мощности
наносов проходят буровые скважины или шурфы.
Искусственные рбнажения располагают в соответствии с инстру-
ментально разбитой поисковой сетью. Кроме того, горные выработки
или буровые скважины используются для прослеживания маркирую-
щих горизонтов, рудоносных зон, зон измененных пород, рудных тел и
проведения опробования.
В процессе картирования должны быть установлены и показаны
на карте пласты, тектонические нарушения, изверженные породы ши-
110

риной 1—2 мм и более, что соответствует на местности 1—2, 5—10,
10—20 м в масштабах соответственно 1 : 1 000, 1 :5000, 1 : 10 000. Наи-
более важные геологические элементы, такие, как выходы полезных ис-
копаемых, минерализованные зоны, измененные породы, тектонические
нарушения, дайки изверженных пород, маркирующие горизонты, на-
ходки рудных валунов и другие поисковые признаки, должны быть обя-
зательно нанесены на карты, даже если их величины в масштабе карты
менее 1 мм.
Крупномасштабные карты должны быть геолого-структурными,
поэтому на них следует показывать элементы залегания пород, направ-
ление контактов изверженных пород, степень, характер и направление
трещиноватости и т. п. с полнотой, достаточной для обоснованного со-
ставления геологических разрезов в различных направлениях и правиль-
ного понимания строения изучаемой площади на некоторую глубину.
Важно систематически изучать рыхлые отложения, перекрывающие ко-
ренные породы. Необходимо фиксировать мощность наносов, их мине-
ральный и гранулометрический состав и т. п.
Гидрогеологические наблюдения при выполнении крупномасштаб-
ных геологических съемок заключаются в фиксировании источников,
колодцев и проявлений грунтовых вод в поисковых выработках. В ха-
рактерных водопунктах определяется дебит и отбираются пробы для
определения химического состава вод. По этим данным с учетом лито-
логического состава и трещиноватости пород выясняется их водонос-
ность на исследуемой площади, условия питания и разгрузки, каче-
ство и основные типы грунтовых вод. В районах сложного гидрогеоло-
гического строения проводятся специальные гидрогеологические
съемки.
Геофизические методы
Геофизические методы с успехом и в большом объеме применяются
при решении общегеологических вопросов на стадии геологической ре-
гиональной съемки, при поисках, а также при разведке месторождений
полезных ископаемых. Подробно эти методы излагаются в курсе раз-
ведочной геофизики, поэтому здесь они не рассматриваются. Укажем
лишь, что геофизические методы в комплексе с геологической съемкой
позволяют выявлять важнейшие поисковые признаки: контуры пород
различного состава по площади и на глубину, важнейшие тектониче-
ские структуры, а в некоторых случаях и возраст изверженных пород
(палеомагнитный метод) .С этой целью большая часть территории страны
покрыта аэромагнитной съемкой различного масштаба, позволившей
в значительной степени уточнить геологическое строение отдельных,
особенно малодоступных районов, выявить региональные тектонические
структуры и большое количество аэромагнитных аномалий, обусловлен-
ных во многих случаях наличием магнитных железных и других руд.
На огромных площадях проводится сейсмическое исследование с целью ч
выявления нефтеносных и соленосных структур и решения общегеоло-
гических вопросов.
Большую роль геофизические методы играют при детальных поис-
ках месторождений. В комплексе с другими методами (геологической
съемки, геохимическими и др.) открыто много рудных и нерудных мес-
торождений. Особенно большое значение имеют геофизические методы
в комплексе с геохимическими методами при поисках месторождений,
не выходящих на дневную поверхность («слепых», перекрытых мощ-
ными более молодыми породами и т. п.).
111

Поиски на основе изучения ореолов и потоков
механического рассеяния
В зависимости от характера изучаемых ореолов рассеяния выделя-
ются следующие методы поисков: а) валунно-ледниковый; б) обломоч-
ный; в) шлиховой.
Валунно-ледниковый метод
Валунно-ледниковый метод применяется для поисков месторожде-
ний на площадях развития ледниковых отложений. Последние, как из-
вестно, покрывают довольно мощным плащом (до 15—20 и более м)
значительные территории северных частей Советского Союза. В таких
условиях коренные породы доступны для изучения только при создании
дорогостоящих искусственных обнажений. Поэтому для ограничения
площади поисков месторождений полезных ископаемых используется
состав ледниковых отложений и закономерности их переноса. Ледник
разрушает («вспахивает») горные породы, в том числе полезные иско-
паемые, и передвигает отторгнутый материал в направлении своего
движения. При этом продукты разрушения перемешиваются, измель-
чаются, и частично окатываются. Существенной сортировки обломков
по плотности или крупности частиц почти не происходит. В составе от-
ложений присутствуют как мелкий, так и крупный материал.
Площадь рассеяния и дальность переноса рудных валунов зависят
не столько от размеров коренного месторождения, сколько от харак-
тера и условий движения ледника, доледниковых и современных форм
рельефа, механической прочности руды и вмещающих пород и т. п.
Основанием для постановки поисков чаще всего служит обнаружение
единичных рудных обломков при геологической съемке или случайно,
при выполнении каких-либо других работ (прокладка дорог, каналов,
рытья котлованов и т. п.).
Поиски проводятся в несколько этапов. Вначале изучают леднико-
вые отложения в месте нахождения первого рудного валуна: геоморфо-
логическую обстановку, состав валунного материала. Затем по следам
движения ледника на породах, находящихся в коренном залегании
(ледниковые шрамы, бараньи лбы и т. п.), а также по ледниковым фор-
мам рельефа (озам, друмлинам) устанавливают направление движения
ледника, принесшего рудный валун и соответственно направление сноса
обломочного материала. Далее прокладывают поисковые линии в на-
правлении, поперечном по отношению к направлению движения ледни-
ка. По этим линиям изучают валунный материал с поверхности и про-
ходят шурфы в основных моренных отложениях с таким расчетом, что-
бы вскрыть невыветрелые части этих отложений приблизительно на
1 м и взять из них валовые пробы для установления наличия или от-
сутствия рудного материала или сопутствующих оруденению горных
пород. Иногда целесообразно устанавить местоположение не только
рудных обломков, но валунов-спутников. Последними могут быть об-
ломки горных пород, с которыми предположительно связана руда, на-
пример основных пород, вмещающих сульфидно-никелевые оруденения.
Все места обнаружения обломков или валунов-спутников наносят на
топографическую карту и определяют контуры ореола рассеяния. Эти
материалы сопоставляют с геологической картой и определяют возмож-
ное место источника образования рудного веера.
Следующая задача заключается в установлении коренного местопо-
ложения рудного тела и его перспективной оценке. Она решается на
относительно ограниченной площади, выявленной валунными поисками.
При большой мощности рыхлых отложений целесообразна постановка
112

геофизических работ с проверкой выявленных аномалий буровыми
скважинами или горными работами. При малой мощности рыхлых от-
ложений для установления местоположения рудного тела и для его
оценки проходят канавы или неглубокие шурфы, задаваемые по опре-
деленной сети.
К настоящему времени накоплен большой опыт проведения поисков
рассматриваемым методом — открыто значительное число месторожде-
ний рудных и нерудных ископаемых в Швеции, Финляндии, Канаде и
Советском Союзе (в Карелии, на Кольском полуострове, Се-
верном Урале и в других местах, подвергавшихся материковому оледе-
нению).
Обломочный метод
Обломочный метод, иногда называемый обломочно-речным, осно-
ван на изучении аллювиальных, делювиальных и элювиальных ореолов
механического рассеяния. Сущность его заключается в обнаружении
в указанных отложениях обломков руды или сопутствующих индика-
торов минералов и систематическом прослеживании их вплоть до место-
рождения, находящегося в коренном залегании. Практически поиски
этим методом начинаются с исследования аллювиальных отложений.
При этом поисковик двигается вверх по реке и тщательно осматривает
русловые, долинные и доступные террасовые отложения. В случае обна-
ружения в гальке руды или индикаторных минералов место их находки
фиксируется на карте и в дневнике. При этом указываются размер,
степень окатанности обломка, минеральный состав и частота нахожде-
ния обломков (на погонную единицу маршрута или единицу обследо-
ванной площади). Исследуется вся речная система, т. е. все притоки
(речки, балки, овраги), впадающие в основную речную сеть, пока не
появятся признаки, свидетельствующие о близости коренного место-
рождения.
Такими признаками могут быть увеличение размера и отсутствие
окатанности обломков, исчезновение или резкое уменьшение рудных
обломков выше по течению реки. При наличии указанных признаков
возникает задача обнаружения коренного месторождения. Если склоны
долины и водораздел покрыты делювиальными и элювиальными отло-
жениями, их тщательно изучают. Маршруты располагают вкрест вытя-
нутости ожидаемых ореолов механического рассеяния, т. е. по горизон-
талям рельефа. Для изучения состава рыхлых отложений и выходов
коренных пород при маршрутных исследованиях создаются искусствен-
ные обнажения расчистками, закопушками, канавами, шурфами. На
карту или глазомерный план масштаба 1 : 5 000—1 :2 000 наносят места
обнаружения рудных обломков. Установив таким образом контуры
ореола рассеяния, можно наметить место для вскрытия коренного мес-
торождения.
Если склоны долины пологие и постепенно переходят в обширные
равнины или слабообнаженное водораздельное пространство, обнару-
жить коренное месторождение по обломкам затруднительно. Тогда по-
иски по склонам и водоразделам осуществляют шлиховым или геохими-
ческим методом.
Обломочный метод поисков наиболее старый и простой; он широко*
применяется в комплексе с геологической съемкой и другими методами
поисков. При благоприятных геоморфологических условиях он эффек-
тивен для поисков полезных ископаемых, устойчивых против вы-
ветривания, а также для таких, как ископаемые угли, исландский шпат
и др.
8 Зак. 321	ИЗ

Шлиховой метод
Применение шлихового метода поисков основано на изучении меха-
нических шлиховых ореолов рассеяния. Сущность его заключается
в систематическом шлиховом опробовании рыхлых материалов, изуче-
нии состава шлихов, прослеживании и оконтуривании шлиховых орео-
лов рассеяния и выявлении по ним коренных и россыпных месторож-
дений полезных ископаемых. Этот метод, называемый иногда шлиховой
съемкой состоит из следующих операций:
—	выбора места взятия шлиховых проб;
—	отбора проб;
—	обогащения проб (получения шлиха);
—	анализа шлихов;
—	документации опробования;
—	обобщения результатов шлихового опробования (составление
шлиховых карт и заключения).
Место взятия проб имеет большое значение и определяется геомор-
фологическим, геологическим факторами, а также масштабом поисков.
При перспективных поисках шлиховые пробы отбирают преимуществен-
но из русловых и долинных отложений, где были наиболее благоприят-
ные условия для накопления тяжелых шлиховых минералов. Это обычно
нижние части крутых намывных берегов, участки замедления или за-
вихрения течения (места расширения русла реки, за выступами крутых
берегов, ниже крутых поворотов, резкой смены крутого продольного
профиля долины более пологим, ниже порогов и перекатов и т. п.).
Шлиховые минералы сосредоточиваются также в верхних по тече-
нию и выпуклых частях кос (рис. 21). Поскольку обогащение кос мине-
ралами тяжелой фракции происходит после каждого паводка, шлиховые
пробы здесь берутся из закопушек, углубленных до уровня воды. Наобо-
рот, при исследовании долинных и частично русловых отложений необ-
ходимо всегда стремиться отбирать пробы из наиболее глубоких частей
Рис. 21. Схема расположения шли-
ховых минералов в речных отло-
жениях
рыхлых отложений, расположенных ближе к -плотику. Весьма благо-
приятными местами для отбора шлиховых проб являются отрезки русла
реки, где чередуются выходы коренных пород с маломощными участка-
ми аллювия, обогащенными шлиховыми минералами. При этом суще-
ственное значение имеет поверхность коренных пород (плотика), на
которых залегают аллювиальные отложения. Сланцеватые породы,
простирающиеся под углом к направлению течения, образуют ребри-
стую поверхность, в известняках возникают коверны и т. п. Такие уча-
стки благоприятны для накопления шлиховых минералов, что следует
учитывать при выборе мест опробования.
114

Важное значение имеет также гранулометрический состав рыхлых
отложений. Шлиховые минералы содержатся преимущественно в га-
лечнике, неравномерно зернистом гравии, несортированных крупнозер-
нистых песках с галькой. Глины, илы и отсортированные пески обычно
обеднены шлиховыми минералами и поэтому шлиховое опробование их
нецелесообразно.
Важнейшее'значение при выборе мест шлихового опробования име-
ет состояние речной сети. При изучении юной или омоложенной гидро-
сети, когда реки смывают коренные породы или перемывают древний
аллювий, вполне надежные результаты дает опробование кос, русловых
отложений, конусов выноса, подмываемых бортов пойменной и более
высоких террас и т. п. Пробы рыхлых отложений орбираются более или
менее равномерно, в соответствии с масштабом поисков, не только из
основной реки, но и обязательно из притоков: следует иметь в виду, что
даже в небольших речках наблюдается резкое разубоживание содержа-
ния шлиховых минералов, по сравнению с их притоками, в долинах ко-
торых располагается месторождение. По притокам пробы следует от-
бирать равномерно по всей долине, а не только в их приустьевых
частях.
При изучении рыхлых отложений широких террас для выявления
отдельных обогащенных струй целесообразно опробовать излучину рус-
ла, проходящую поперек долины и вскрывающую подмываемый рекой
борт пойменных и более высоких террас. Пробы в этом случае следует
располагать так, чтобы более детально опробовать рыхлые отложения
поперек долины. При этом, если русло реки вскрывает разрез террас,
его опробуют по секциям.
При исследовании рыхлых отложений зрелой гидросети, когда реки
медленно текут по широким долинам и переносят лишь илистые и мел-
кие песчаники? не содержащие шлиховых минералов, опробование кос
и русловых отложений не дает надежных результатов. В этих условиях
пробы необходимо отбирать из более глубоких частей долинных отло-
жений. Пробы отбираются из закопушек или шурфов, глубина которых
определяется уровнем грунтовых вод. При этом некоторое количество
проб необходимо отбирать непосредственно с плотика.
При изучении широких долин пробы располагают обычно по лини-
ям поперек долин. Расстояния между линиями должны превышать рас-
стояния между пробами в 20—50 раз. При создании сети опробования
также следует учитывать геоморфологические факторы, определяющие
наибольшую концентрацию шлиховых минералов: места расширения
долины, резкого выполаживания продольного профиля, выше и ниже
впадения достаточно крупных протоков и т. п.
При шлиховом опробовании речных отложений необходимо учиты-
вать метеорологическую обстановку. Наиболее благоприятными усло-
виями для отбора шлиховых проб характеризуется период быстрого
спада воды — после половодья, когда происходит очередное обогащение
шлиховыми минералами верхних частей русловых отложений и кос.
Наоборот, при высоком уровне воды создается неблагоприятная обста-
новка для шлихового опробования, так как большая часть кос и русло-
вых отложений почти недоступна для опробования. В это время более
целесообразно вести опробование верхних частей притоков и водораз-
делов.
В равнинных районах, где речная сеть развита слабо, пробы отби-
раются из приповерхностных рыхлых отложений: из выбросов нор зем-
леройных животных, щебня и т. п.
В районах развития мощных рыхлых отложений (десятки метров)
шлиховые пробы отбираются из буровых скважин, проходимых до ко-
ренных пород. При выборе мест отбора проб необходимо также учи-
тывать геологические факторы. К числу их относятся описанные выше
8*	115

поисковые предпосылки, прямые и косвенные поисковые признаки.
При этом особое внимание следует обращать на околорудные измене-
ния пород: грейзены, скарны, окварцевание, серицитизацию и др. При
наличии таких признаков пробы следует отбирать не только из аллю-
вия, но и из элювиально-делювиальных отложений.
Кроме этого, для установления «фона» шлиховых минералов, по-
ступающих в рыхлые отложения в результате разрушения горных по-
род, а не рудных тел, необходимо систематически изучать фракции тя-
желых минералов коренных пород. С этой целью отбираются пробы из
коренных пород, которые подвергают измельчению (протолочке), а за-
тем обогащению.
Густота сети опробования зависит от геологической обстановки, де-
тальности поисков, степени развития гидросети и колеблется в преде-
лах, указанных в табл. 29.
Таблица 29
Густота сети опробования
при шлиховом методе поисков
Масштаб исследований	Число шлиховых проб на 100 км2
1 :200 000	6—24
1 : 100000	25—100
1 : 50000	100—500
Таблица 30
Густота сети опробования
при детальных шлиховых
поисках
Масштаб исследований	Число шлиховых проб на 1 км2
1 10 000	120—250
1 г 5 000	250—500
1» 2 000	500 и более
Детальные шлиховые поиски проводятся на сравнительно неболь-
ших, но наиболее перспективных площадях, которые выделяют по ре-
зультатам регионального шлихового опробования и по другим благо-
приятным поисковым признакам. Опробованию подвергаются аллюви-
альные отложения основных рек и главнъш образом небольших прито-
ков, ручьев, оврагов. Кроме того, опробуют пролювиальные, делювиаль-
ные и элювиальные отложения. Места взятия проб из долинных речных
отложений выбирают по тем же признакам, что и при общих поисках,
но расстояния между ними уменьшают.
Пробы из делювиальных отложений отбираются по поисковым ли-
ниям, которые располагают в поперечном направлении по отношению
к направлению предполагаемого потока рассеяния, т. е. в основном по
горизонталям вдоль склона. При этом расстояния между местами от-
бора проб по линиям принимают меньшие, чем между поисковыми
линиями.
При горизонтальном или очень пологом рельефе исследуемой пло-
щади, где обычно распространены элювиальные отложения, пробы
берут по квадратной сети.
В зависимости от масштаба поисков густота сети поискового опро-
бования колеблется в пределах, указанных в табл. 30.
Пробы рыхлых отложений отбирают непосредственно из русла или
выработки (закопушки, шурфы, канавы) при помощи лопаты; для срав-
нимости результатов объем проб должен быть одинаков — около 0,02 м3,
что соответствует массе 30—32 кг. При опробовании террасовых отло-
жений пробы отбирают секционно по мощности от каждой литологиче-
ской разности пород (рис. 22). Борт террасы предварительно должен
быть очищен от насыпавшегося с верхних частей склона материала.
Обогащение проб при наличии воды производится на месте ее отбора.
Для этого пробу помещают в лоток, погружают его в воду и подверга-
ют пробу отмучиванию. Это выполняется путем осторожного растира-
ния (взмучивания) материала пробы. Легкие глинистые частицы при
116

этом всплывают и удаляются из лотка, крупные гальки, не содержащие
полезных минералов, выбрасывают. Оставшийся материал в лотке под-
вергают дальнейшему обогащению путем осторожного покачивания
лотка, встряхивания его содержимого при легком наклоне для удаления
более легких частиц.
Когда в лотке останется небольшое количество материала (200—
300 г), его помещают в сосуд меньшего объема (ковш) и дальнейшую
промывку (доводку) ведут с большой осторожностью. Обогащенная
проба обычно имеет серый или темно-серый цвет, массу в десятки грам-
мов. Промывка пробы на месте до черного шлиха не рекомендуется,
так как при этом можно потерять ценные минералы, имеющие несколь-
ко меньшую плотность по сравнению с темноцветными (магнетит, хро-
мит и др.). Обогащенную шлиховую пробу помещают в жестяной совок
и просушивают на слабом огне. Просушенный шлих пересыпают в бу-
мажную (лучше из пергамента) капсюлу и документируют.
Рве. 22. Схема расположения шли-
ховых проб (П) при изучении тер-
расовых отложений.
С — граница отложений террасы с
коренными породами («спай»)
В безводных районах иногда рекомендуется производить обогаще-
ние проб путем продува при помощи струи воздуха. Объем первона-
чальной пробы при этом составляет два-три стакана, а продувка про-
изводится в плоской чашке типа пиалы. Однако лучше, по-видимому,
транспортировать пробы к водным источникам для их промывки.
Анализ обогащенной пробы осуществляется в шлиховой лаборато-
рии и состоит в качественном и количественном определении состав-
ляющих ее минералов. Однако первичный качественный анализ произ-
водится в поле сразу же после обогащения пробы. Он заключается в
определении при помощи лупы составляющих пробу минералов. Вслед-
ствие малых размеров частиц такое определение весьма сложно и не
всегда возможно, но получаемые при этом некоторые данные сразу же
могут быть использованы для направления поисковых работ. Важней-
шие операции анализа шлихов, выполняемых в лаборатории, показаны
на рис. 23.
Пробу разделяют по крупности зерен. При этом минералы более
крупной фракции (0,5 мм) сравнительно легко поддаются определению,
а минералы, составляющие мелкую фракцию, приходится разделять на
дополнительные фракции, используя их физические свойства: магнит-
ность, плотность, оптические свойства и др.
Магнитную фракцию составляют такие минералы, как магнетит,
титаномагнетит, пирротин, платина. В электромагнитную фракцию вхо-
дят минералы группы пироксена, амфибола, граната, а также турма-
лин, ильменит, гематит, хромит, вольфрамит, монацит. В тяжелую
фракцию выделяются золото, платина, сульфиды, касситерит, шеелит,
монацит, циркон, рутил, сидерит, корунд, апатит, сфен, барит, топаз,
алмаз. Материал каждой выделенной фракции изучается под биноку-
лярной лупой, что позволяет по внешним признакам отделить одни ми-
нералы от других. Некоторые минералы удается определить по интсп-
117

сивности и характеру люминесценции, фосфоресценции и т. и. Для диаг-
ностики минералов нередко приходится использовать иммерсионные,
микрохимические, рентгеновские и другие методы изучения. В резуль-
тате анализа пробы лаборатория должна не только определить каче-
ственный и количественный состав ее, но и подробно охарактеризовать
наличие сростков минералов, форму встреченных кристаллов, степень
окатанности зерен и другие внешние признаки.
Рис. 23. Схема анализа шлиха
Количественная характеристика шлиха может быть выражена в ве-
совых процентах, в сотнях, десятках или единицах зерен на шлих, в
условных показателях (много, мало, единичные знаки) или в условных
баллах. Количественная шкала для основных ценных компонентов
должна выдерживаться для всего района поисков.
Для правильного направления поисков необходимо, чтобы резуль-
таты анализов поступали в партию в период полевых исследований.
Поэтому очень важно, чтобы в крупных партиях и экспедициях были
лаборатории шлихового анализа.
118

Все изложенные операции шлихового опробования детально доку-
ментируются. С этой целью ведется журнал опробования, в который
заносятся следующие данные: дата, номер пробы; место взятия пробы,
при этом приводится краткая геоморфологическая характеристика (наи-
менование и высота террасы, нижняя часть косы и т. д.); характер оп-
робуемых рыхлых отложений; объем пробы; результаты визуального
определения шлиховых минералов, результаты лабораторного шлихо-
вого анализа.
Главным методом обобщения материалов шлиховой съемки явля-
ется составление шлиховых карт. Существует несколько простейших
приемов их составления. На так называемой точечной карте (рис. 24)
точками отмечаются места взятия проб и индексами указываются встре-
ченные минералы. Такие карты мало наглядны.
На кружковых картах (рис. 25) в месте взятия пробы ставится
кружок, размеры которого пропорциональны размерам пробы; кружки
разделяют на сектора, количество и размер которых определяются ко-
личеством и содержанием отдельных минералов, составляющих обо-
гащенную пробу. Каждый сектор, соответствующий определенному ми-
нералу, закрашивается в условный цвет. Такие карты более наглядны,
но неудобны, так как кружки занимают значительную часть площади,
особенно если карта мелкомасштабная.
Более выразительны ленточные карты (рис. 26). Они составляются
следующим образом. В местах отбора проб пропорционально количе-
ству встреченного полезного минерала откладывают линии, перпенди-
кулярные направлению течения реки, затем эти линии соединяют, в ре-
зультате чего образуются ленты, по ширине которых можно судить об
изменении содержания полезного минерала по течению реки или по
направлению опробования. Поскольку шлиховые карты должны слу-
жить основным исходным материалом для направления дальнейших
поисковых, поисково-оценочных, а иногда и разведочных работ, для
большей наглядности на них наносят кроме результатов шлихового
опробования главные геологические поисковые предпосылки и признаки.
Прежде всего важно показать возможные рудоносные интрузии,
119

Рис. 25. Кружковая шлиховая карта.
/ — много минерала; 2 —среднее количество минерала; 3 — мало минерала; 4 — золото;
5 — касситерит; 6 — шеелит; 7 — шлиховые минералы отсутствуют; 8 — место взятия проб
| «77|/ |«ДШДД>
Рис. 26. Ленточная шлиховая карта.
/ — номер и место взятия пробы; 2 —золото; 3 касситерит; 4 — щеелнт

контактные зоны, продуктивные горизонты, главные структуры, контро-
лирующие оруденение и т. п. Далее определенными условными знаками
показывают действующие и заброшенные прииски и рудники, выходы
рудных тел, места находок обломков руды в элювиально-делювиальных
отложениях, рудные гальки в аллювии и т. п. Важно также показать
на шлиховой карте установленные косвенные поисковые признаки: зоны
гидротермально измененных пород, жильные минералы как в коренном
залегании, так и в рыхлых отложениях, и др.
Особое значение имеют геоморфологические данные. Поэтому
к шлиховой карте прикладывают геоморфологическую карту и карту
четвертичных отложений. Если такие карты отсутствуют, то на шлихо-
вую карту наносят места расположения террасовых отложений, уча-
стки, сложенные древним аллювием, ледниковыми отложениями и др.
В случае опробования отдельных площадей (по склонам долин или
по водоразделам), особенно при детальных исследованиях, составля-
ются шлиховые карты в изолиниях содержания полезных минералов.
Такие карты позволяют судить о характере и размерах ореолов рассея-
ния, а также установить места наибольшей концентрации полезных
минералов.
Материалы, собранные при поисках шлиховым методом, позволяют
выявить россыпные и коренные месторождения полезных ископаемых
или наметить перспективные площади для их поисков, а также дают
основание судить о развитии в исследуемом районе тех или иных гео-
логических комплексов, которые могли быть не выявлены при проведе-
нии геологической съемки. Решение этих вопросов возможно только при
всестороннем учете геологической и геоморфологической обстановки.
О наличии россыпных месторождений свидетельствуют следующие
показатели:
а)	повышенное содержание ценного минерала в рыхлых отложе-
ниях;
б)	благоприятные геоморфологические условия для накопления
ценных минералов;
в)	наличие в районе исследования рудоносных пород, являющихся
источником образования россыпных месторождений, а также благо-
приятные поисковые предпосылки для образования коренных место-
рождений.
На возможную близость коренного месторождения могут указы-
вать следующие показатели, выявленные шлиховым опробованием.
1.	Повышенное содержание ценного минерала на отдельных уча-
стках исследуемой территории и резкое уменьшение его содержания
в верхних частях ореола рассеяния (вверх по течению реки).
2.	Присутствие в шлиховых пробах ассоциаций минералов, харак-
терных для месторождений, развитых в районе исследования, или таких
месторождений, которые можно ожидать встретить по геологическим
данным.
3.	Уменьшение степени окатанности зерен шлиховых минералов,
наличие сростков минералов, а также присутствие в пробе минералов,
характерных для коренных месторождений, неустойчивых в поверх-
ностных условиях. Следует учитывать некоторые эмпирические данные
о дальности переноса шлиховых минералов. В благоприятных условиях
разрозненные зерна (знаки) касситерита обнаруживаются в аллювии
на расстоянии первых десятков километров от источника, хотя деревя-
нистое олово, характеризующееся высокой физической устойчивостью,
может переноситься на расстояние, превышающее 100 км. Вольфрамит,
обладающий хорошей спайностью, обнаруживается в аллювии не далее
8 км от коренного месторождения. Золото, особенно тонко распылен-
ное, может переноситься в аллювии на несколько сотен километров.
121

Важнейшим показателем возможности обнаружения коренных
месторождений является комплекс геологических факторов — наличие
рудоносных пород, благоприятные вмещающие породы, геолого-струк-
турные показатели и т. п.
По комплексу минералов, встреченных в шлиховых пробах, можно
судить о формационном типе коренного месторождения. Так, наличие
в рыхлых отложениях вместе с касситеритом тантало-ниобатов, лепидо-
лита, сподумена, турмалина, монацита, иногда вольфрамита и молибде-
нита указывает на пегматитовый тип оруденения; комплекс минералов
в шлихе, состоящий из вольфрамита, касситерита, топаза, турмалина,
флюорита, берилла, шеелита, свидетельствует о кцарц-касситеритовом
формационном типе оруденения; для оловорудного месторождения
сульфидно-касситеритовой формации характерными минералами в шли-
хе являются касситерит, сульфиды (вблизи коренного месторождения),
турмалин, железистый хлорит, магнетит, гранат, лимонит.
В ореолах рассеяния шеелитовых месторождений скарновой фор-
мации обнаруживаются шеелит, гранаты, пироксены, сульфиды (вблизи
коренного месторождения), амфиболы, везувиан.
Для суждения о возможном формационном типе коренного место-
рождения могут быть использованы не только парагенезис минералов,
но и форма кристаллов, физические и химические свойства шлиховых
минералов и др. Так, Г. И. Князев и И. Т. Козлов установили, что иль-
менит из кимберлитовых трубок имеет термоэлектродвижущую силу
от —160 до +170 мкВ/град, тогда как у кристаллов ильменита другого
генезиса этот показатель всегда выше — до +80 мкВ/град.
Шлиховой метод поисков применяется очень давно; им открыто
большое число месторождений золота, платины, алмаза, вольфрама,
ртути, редких земель, хрома и т. п.
Главнейшими достоинствами шлихового метода поисков являются:
— возможность не только установления наличия в рыхлых отло-
жениях ценных минералов, но и определения комплекса парагенетиче-
ских минералов коренного месторождения, установления формы кри-
сталлов и ряда других особенностей минералов, что позволяет судить
о генетическом типе месторождений;
—	возможность установления наличия ценных минералов в меха-
нических ореолах рассеяния по минералам-спутникам, например, алма-
зов по наличию в шлихе пиропа, хромдиопсида, пикроильменита;
—	возможность суждения о близости коренного месторождения
по степени окатанности обломков, сохранности различных минералов и
особенностям ореола рассеяния;
—	получение дополнительных материалов для установления в рай-
оне исследования развития тех или иных горных пород на основе изуче-
ния комплекса минералов рыхлых отложений;
—	высокая чувствительность шлихового анализа, позволяющихся
устанавливать наличие минералов в породе при его содержании поряд-
ка стотысячных долей процента.
Шлиховой метод поисков иногда подвергается серьезной критике.
Это объясняется тем, что взятие шлиховых проб и их обогащение обыч-
но ведутся вручную и требуют больших затрат труда. Часто выполнение
анализов проб задерживается, и результаты анализов не всегда исполь-
зуются в процессе проведения поисков, поступая к исполнителю лишь
в камеральный период. Однако эти замечания свидетельствуют о том,
что шлиховой метод поисков требует усовершенствования отбора и
анализа проб, а также улучшения общей организации работ. Полностью
отказываться от шлиховых съемок нет оснований, так как они отвеча-
 ют объективным особенностям песчаных (шлиховых) механических
ореолов рассеяния и геохимическими методами не могут быть заменены.
122

Поиски на основе изучения геохимических
ореолов рассеяния
Геохимические методы поисков получили весьма широкое развитие.
В их разработке ведущая роль принадлежит советским ученым
Н. И. Сафронову, А. П. Виноградову, А. П. Соловову, Е. М. Квятков-
скому и многим другим. Эти методы очень эффективно внедряются в
практику поисков, что связано главным образом с совершенствованием
полуколичественных и количественных спектральных, капельно-жидких,
газовых, радиоактивных и других физических и физико-химических ме-
тодов анализов. Они позволяют дешево и быстро определять весьма
низкие концентрации ценных химических элементов по большому числу
проб и выявлять таким образом не только устойчивый фон рассеяния
элементов в районе исследования, но и аномальные участки с повышен-
ными их содержаниями. На выявлении и оконтуривании таких аномалий,
которые часто представляют собой ореолы рассеяния коренных место-
рождений, и основаны геохимические методы поисков.
В зависимости от характера ореолов рассеяния химических элемен-
тов выделяются следующие геохимические методы:
а)	литохимический (металлометрический);
б)	гидрохимический;
в)	атмохимический (газовый);
г)	радиометрические;
д)	биохимический.
Литохимический метод
Литохимический метод основан на изучении вторичных и первичных
ореолов рассеяния химических элементов в горных породах. Задача
заключается в том, чтобы на фоне близкого к среднему для данного
района нормального содержания выявить участки (аномальные) с по-
вышенным содержанием определенных химических элементов. Сущ-
ность метода состоит в систематическом опробовании пород с целью
определения содержания в них определенных элементов и установлении
характера и формы ореолов и потоков рассеяния этих элементов. На
основе изучения ореолов рассеяния элементов с учетом геологической
и геоморфологической обстановки выявляются площади, перспектив-
ные для поисков коренных месторождений полезных ископаемых.
По первичным литохимическим ореолам рассеяния могут быть
выявлены рудные тела, как выходящие на поверхность, так и скрытые
в толще коренных пород. По вторичным ореолам и потокам рассеяния
выявляются рудные тела, вскрытые под толщей рыхлых наносов.
Метод включает следующие главные операции: выбор мест и плот-
ности сети опробования, отбор проб, обработку проб, анализ проб, обоб-
щение и интерпретацию результатов опробования.
Выбор места взятия проб и густоты сети опробования определя-
ется конкретными задачами поисков и характером ореолов рассеяния.
С целью изучения первичных ореолов рассеяния и установления
степени «зараженности» определенными химическими элементами гео-
логических комплексов пробы отбираются из коренных пород по линиям
геологических маршрутов. При этом опробованию подвергаются в пер-
вую очередь участки, наиболее благоприятные для развития первичных
ореолов рассеяния: зоны гидротермальных изменений; эндо- и экзокон-'
такты изверженных пород с осадочными; продуктивные фации осадоч-
ных пород; места развития зон дробления, брекчирования и т. п.
При изучении вторичных литохимических ореолов рассеяния пробы
могут отбираться из рыхлых отложений различного генезиса в зависи-
мости от геологических и геоморфологических условий изучаемых тер-
риторий.
123

В условиях горного рельефа с хорошо развитой гидросетью наи-
более благоприятны для отбора проб тонкие илисто-глинистые фракции
аллювиальных отложений (донные отложения) мелких рек, ручьев, су-
хих логов, распадков, а также конусов выноса делювиальных и коллю-
виальных отложений. В этих случаях изучаются потоки рассеяния,
прослеживающиеся иногда на более значительные расстояния по срав-
нению с крупными реками, где рудные компоненты быстро разубожива-
ются до средних фоновых содержаний. Изучение таких ореолов рас-
сеяния иногда считают самостоятельным методом — поисками по дон-
ным осадкам.
В условиях платформ, перекрытых мощными отложениями более
молодых пород, в пенепленизированных областях со слабо развитой
гидросетью отбор проб из таких донных осадков неэффективен.
В большинстве случаев при изучении вторичных ореолов рассеяния
пробы отбираются из верхнего слоя элювиально-делювиальных
отложений при условии, что мощность его не превышает нескольких
метров.
В сухих и засушливых районах, где развиты щелочные и нейтраль-
ные почвы (сероземы, каштановые, черноземные), пробы отбираются
с глубины 15—20 см, в районах с влажным климатом, характеризую-
щихся развитием подзолистых, серых и бурых лесных и других сильно-
щелочных почв,— с глубины 0,4—0,8 м.
Однако указанные глубины отбора проб являются лишь ориенти-
ровочными. При детальных поисках наиболее рационально глубину
отбора проб для различных условий определять экспериментально.
Предварительно в различных местах территории, подлежащей исследо-
ванию, изучают профиль рыхлых отложений в отношении распределе-
ния определенных элементов. Для этого пробы отбирают с различной
глубины рыхлых отложений, анализируют и устанавливают положе-
ние наиболее обогащенного ископаемыми элементами горизонта.
В дальнейшем из этого горизонта отбирают рядовые пробы.
При геологических съемках мелкого масштаба (1:200 000—
1 :100 000) пробы отбираются попутно по линиям геологических марш-
рутов. При этом в горных районах основная часть проб берется по гид-
росети, в том числе и по сухим логам, распадкам и т. п. На водоразде-
лах пробы отбирают по линиям, располагаемым вкрест простирания
наиболее благоприятных комплексов, тектонических контактов и т. п.
В условиях пологого рельефа со слабо развитой гидросетью пробы от-
бирают по линиям, ориентированным вкрест простирания геологических
структур и рудоносных комплексов.
При поисках в масштабах 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000 и крупнее
производится инструментальная разбивка прямоугольной поисковой
сети, причем поисковые линии располагаются по направлению наиболь-
шей изменчивости распределения химических элементов, т. е. вкрест
простирания предполагаемых рудоносных структур. В гористой местно-
сти поисковые линии часто совпадают с горизонталями рельефа местно-
сти, так как ореолы рассеяния обычно вытянуты вниз по склону и в
меньшей степени зависят от формы рудных тел.
В условиях мощных наносов, достигающих многих единиц и даже
десятков метров, ореолы рассеяния иногда расположены на значитель-
ной глубине (погребенные ореолы рассеяния). Поэтому литохимические
пробы в этих случаях отбирают лишь из буровых скважин. Проходка
последних вызывает значительные затраты, поэтому обычно опробуются
рыхлые отложения по картировочным скважинам. Специальные литохи-
мические поиски в таких условиях ставятся лишь на заведомо перспек-
тивных территориях.
Густота сети отбора при различных масштабах исследования по
существующим нормам приведена в табл. 31.
124

Таблица 31
Густота сети опробования при литохимическом методе поисков
Масштаб исследований	Расстояние между маршрутами или профилями	Расстояние между пробами по маршрутам или профилям, м	Число проб на 1 км3
1 : 1 000 000	12—18 км	100	1
1 :500000	6—4 км	100	2
1 :200 000	2 км	100-50	5—10
1 : 100000	1 км	100-50	10-20
1 : 50 000	500,м	50	40
1 г 25 000	250—200 м	50—20	80—250
1 : 10000	100 м	20—10	500—1000
1 .-5000	50 м	20—10	1000—2000
1 :2 000	25— 20< м	10	4000—10 000
1 : 1 000	10.м	5	20000 и более
Рассмотрим особенности отбора проб при литохимических поисках,
их обработки и обобщения результатов опробования.
При исследовании первичных ореолов рассеяния пробы отбираются
из коренных пород в виде нескольких кусочков свежей невыветрелой
породы размером около 1X2 см; масса отдельной пробы составляет
100—150 г.
При опробовании тонких илисто-глинистых аллювиальных отложе-
ний (донных осадков) пробы отбираются непосредственно в русле водо-
тока или береговой его части; масса отдельной пробы составляет
15—20 г.
Отбор проб элювиально-делювиальных отложений производится
из закопушек, шурфов или скважин (глубина отбора указана выше);
в пробу отбирается мелкая фракция (<1 мм), масса ее составляет
20—50 г.
При исследовании любых рассматриваемых ореолов рассеяния
в непосредственной близости от замеченных рудопроявлений отби-
рается дополнительно несколько проб на близком расстоянии одна от
другой.
Отобранные и занумерованные пробы подвергают обработке. Про-
бы из первичных ореолов рассеяния измельчают до 0,1 мм и сокращают
на две части. Материал одной части дополнительно истирают до состоя-
ния пудры и отправляют на анализ; вторая часть пробы остается в ка-
честве дубликата. Иногда эта операция производится в лаборатории.
Пробы вторичных ореолов рассеяния просушивают и просеивают через
сито 1—0,5 мм. Мелкую фракцию массой 15—20 г отправляют в спек-
тральную лабораторию, где ее дополнительно измельчают до состояния
пудры.
Обработанные литохимические пробы подвергают спектральному
анализу. При мелкомасштабных (1 : 100 000 и мельче) поисках рекомен-
дуется проводить полуколичественный анализ на следующие элементы:
Li, Be, В, F, Р, Ti, V, Cr, Mn, Со, Ni, Си, Zn, Ge, As, Sr, Zr, Nb (или
Ta), Mo, Ag , Sn, Sb, Ba, Ce, W, Hg, Pb, Bi, U. При более детальных
исследованиях, когда общая геохимическая обстановка уже выявлена и
известны ожидаемые полезные компоненты, число определяемых эле-
ментов может быть сокращено до 10—15.
Применяются различные методы анализа: химический, капельный,
колориметрический, люминесцентный, радиометрический, ядерный,
рентгеновский и др. Для массовых количественных анализов наиболее
оперативным, производительным и дешевым является спектральный
125

анализ. Для проведения данного анализа требуется примерно 1 г ве-
щества, при этом обеспечивается высокая чувствительность анализа:
на ртуть 3-10“5%, на серебро, бериллий, медь, молибден 1—3-10~40/о,
на свинец, олово, никель, ванадий, цинк 1 -10~3%, вольфрам, титан,
хром 1 • 1О“2О/о, на фосфор 5- 10-20/о, на марганец 1 • 10~1 %•
С целью экономии средств и быстрого получения результатов ана-
лизов иногда целесообразно составлять и анализировать объединенные
f / ИШЬ ЕВ? И*	СТ?
Рис. 27. Металлометрическая карта рудного поля вольфрамового месторождения. По
С. Д. Миллеру.
1 — ореолы рассеяния вольфрама с содержаниями 0,005—0,01%; 2 — то же, 0,01—0,02%;
3 —то же, 0,02—0,04%; 4— то же. 0,04—0,3%; 5 — ореолы рассеяния свинца с содержа-
ниями 0,1—0,15%; 6 — ореолы рассеяния меди с содержаниями 0,07—0,3%; 7 — контуры
распространения контактового и гидротермального преобразования пород
пробы, особенно если они взяты близко одна от другой и характеризу-
ют определенный ограниченный по площади участок.
Обобщение и интерпретация результатов литохимического опробо-
вания заключаются в нанесении данных анализов на геологические
карты. При маршрутных литохимических поисках составляются геохи-
мические профили, а при площадных —геохимические карты в изоли-
ниях содержаний тех или иных представляющих интерес химических
элементов (рис. 27).
Сопоставление геохимических профилей и геохимических карт
с геологическими картами и разрезами, а также учет геоморфологиче-
ской обстановки позволяют установить местоположение, а иногда форму
и размеры рудных тел, вызвавших ореолы рассеяния.
В условиях равнинного рельефа рудное тело обычно находится
в контуре ореола рассеяния. На склонах гор ореол рассеяния смеща-
ется по склону, следовательно, рудное тело, создавшее ореол рассеяния,
чаще всего бывает расположено выше по склону, иногда за пределами
ореола рассеяния; форма ореола рассеяния в этом случае не отражает
очертаний рудного тела. Точное местоположение рудного тела и его
126

контуры в таких условиях устанавливаются другими методами — гео-
физическими в комплексе с горными выработками или скважинами.
Литохимический метод в настоящее время является одним из ве-
дущих. Применение его позволило за короткий отрезок времени открыть
большое число рудных и нерудных месторождений полезных ископае-
мых, причем некоторые из них были обнаружены на площадях, где ра-
нее проводились поиски другими методами, не давшими положительных
результатов.
Гидрохимический метод
Гидрохимический метод основан на изучении гидрохимических оре-
олов рассеяния месторождений. Он отличается большой сложностью по
сравнению с литохимическим и еще недостаточно разработан. Слож-
ность его применения заключается прежде всего в том, что содержание
элементов в водах очень сильно изменяется во времени и пространстве
как для отдельных рудных районов так и в пределах одного района.
Эти изменения зависят от многих причин: количества и продолжитель-
ности выпадения осадков, времени года, уровня грунтовых вод, интен-
сивности процессов окисления, активности водообмена, коэффициента
миграции элементов, геохимических барьеров и т. п. По указанным при-
чинам изменяются как аномальные, так и фоновые содержания элемен-
тов в воде, что затрудняет выделение аномальных концентраций, сви-
детельствующих о возможности наличия поблизости соответствующих
месторождений или рудопроявлений. Необходимо также иметь в виду,
что в районах расположения горнорудных и других предприятий проис-
ходит загрязнение природных вод, вызывающих ложные гидрохимиче-
ские аномалии. Поэтому опробование водных источников в разное
время года без учета климатических и других факторов, определяю-
щих формирование гидрохимических ореолов рассеяния, может дать
несопоставимые данные.
Благоприятными для применения гидрохимического метода поис-
ков являются высокогорные и среднегорные районы, характеризую-
щиеся многочисленными водными источниками с невысокой общей ми-
нерализацией вод (1 г/л) и высокой влажностью климата. Наиболее
рационально применение этого метода поисков в тех условиях, где дру-
гие геохимические методы мало эффективны, например на площадях
крупнообломочных отложений, при большой мощности наносов и т. п.
При благоприятных условиях этот метод обладает большей глу-
бинностью по сравнению с литохимическим, так как грунтовые воды
могут выносить компоненты месторождений, расположенных на боль-
шой глубине. Метод включает следующие операции:
—	отбор проб воды;
—	предварительный анализ проб на месте их отбора (определение
сульфат-иона, хлор-иона, pH, суммы металлов);
—	геологическую и гидрогеологическую документацию;
—	химический и спектральный анализы воды в лабораториях;
—	камеральную обработку материалов и интерпретацию результа-
тов опробования.
При геологической съемке мелкого масштаба (1:200 000—
1:100 000) пробы воды отбираются в основном из водоисточников,
расположенных по долинам крупных рек. При этом необходимо брать
пробы из водоисточников, расположенных на участках пересечения
долинами интрузий измененных пород, зон смятия и тектонических
нарушений.
Пробы отбираются из грунтовых вод аллювиальных отложений, по-
верхностных вод ближе к коренному берегу и особенно из источников,
вскрывающих подземные воды коренных пород. Объем пообы зависит
127

от величины сухого остатка воды (определяется солемером) и колеб-
лется от 0,1 до 1 л. При опробовании поверхностных водотоков, болот,
аллювиальных отложений необходимо брать пробы из устьев боковых
долин. На водоразделах места отбора проб выбирают с учетом геоло-
гического строения, необходимости пересечения литологического комп-
лекса пород, влиянием которого можно объяснить повышенное содержа-
ние тех или иных компонентов в воде.
При съемках масштаба 1:50 000 и 1:25 000 пробы воды отбира-
ются из водоисточников, расположенных по всей сети долин крупных и
мелких рек и ущелий, а также из водоисточников, находящихся на водо-
раздельных пространствах, и из болот. При указанных масштабах по-
исков важно, кроме того, отбирать пробы вокруг отдельных возвышен-
ностей, на участках геофизических аномалий и вообще в тех местах,
которые по тем или иным причинам наиболее перспективны в отноше-
нии нахождения полезных ископаемых.
При отсутствии водоисточников пробы воды отбираются из спе-
циально проходимых шурфов. Отбор проб производится с таким расче-
том, чтобы обеспечить сохранение первоначального солевого и газового
ее состава. Поэтому пробы отбирают в чистую посуду и надежно упа-
ковывают. Кроме того, при отборе проб воды измеряют температуру
воды и воздуха.
Анализ проб, как указывалось выше, проводится в поле на базе
партии и в стационарных условиях. В поле определяются содержание
SO4, С1, НСОз, сумма металлов и величина pH с помощью походной
лаборатории ПГЛ-РС-2. На основе данных полевого анализа можно
оперативно направлять поисковые маршруты, детализировать опробо-
вание на более перспективных участках и т. п.
Для выполнения анализов на базе партии используются полевые
лаборатории. Например, полевая лаборатория ЛГ-1 позволяет опреде-
лить содержание в воде SO4, Zn, Си, Mo, РЬ, получить концентрат для
полярографического отделения Zn и РЬ и сухой остаток для спектраль-
ного анализа; с помощью солемера ориентировочно определяется общая
минерализация воды и т. п.
В стационарных лабораториях производится общий химический
анализ воды, контрольные определения, а также полярографический и
спектральный анализы.
При обобщении и интерпретации результатов гидрохимических по-
исков на геологическую карту наносят все обследованные источники;
у мест отбора проб условными знаками указывают содержания микро-
элементов, затем выделяют участки с повышенным содержанием ком-
понентов. Одновременно с этим составляют таблицы средних содержа-
ний компонентов для вод, приуроченных к различным геологическим
комплексам.
Составляются также гидрохимические профили (рис. 28), позво-
ляющие легко устанавливать аномальные повышенные содержания
компонентов минерализации и сопоставлять их с геологической и гид-
рогеологической обстановкой.
Очень важно, чтобы предварительная обработка и обобщение гидро-
химических исследований проводились в поле, когда есть возможность
дополнять и уточнять полученные результаты.
К настоящему времени получены значительные положительные
результаты по поискам гидрохимическим методом галоидных и суль-
фидных месторождений. Этот метод, по-видимому, может быть исполь-
зован при поисках карбонатных, силикатных и других полезных иско-
паемых, а также руд кобальта, никеля, лития, бериллия, марганца,
фосфора и т. п.
Почвенно-гидрохимический метод по существу является разновид-
ностью гидрохимического метода. Он состоит в исследовании водных
128

вытяжек из почв и выявлении повышенных содержаний рудных компо-
нентов и элементов-индикаторов. Методика проведения поисков заклю-
чается в систематическом отборе проб почв по квадратной или прямо-
угольной сети, получении водных вытяжек и их анализе.
Пробы отбираются с глубины 20—30 см, а с оподзоленных почв —
с несколько большей глубины (до 80 см). Масса пробы составляет
200—300 г. Водную вытяжку получают из мелкой фракции (<3 мм)
пробы, концентрируют ее и подвергают спектральному анализу. Резуль-
таты анализа проб наносят на геологическую карту и выявляют участки
ореолов рассеяния.
Рис. 28. Гидрохимический профиль в районе полиметаллического месторождения. По
С. Р. Кракову
/—границы продуктивных пород (в плане); 2 — предполагаемые участки оруденения по ре-
зультатам геохимических исследований; 3 — направление стока; 4 — водоразделы; 5 — места от-
бора проб
Хотя этот метод применяется еще недавно, но уже получены поло-
жительные результаты, в ряде районов обнаружены слепые полиметал-
лические и медноколчеданные руды, залегающие на глубине до 60 м;
имеются данные о том, что над редкометальными и даже над слюдо-
носными пегматитами, залегающими под ледниковыми отложениями,
в водных вытяжках (из почв) наблюдается повышенное содержание
элементов-индикаторов лития и рубидия.
Атмохимический (газовый) метод
Атмохимический метод основан на изучении газовых ореолов рас-
сеяния. К настоящему времени накоплен некоторый опыт применения
этого метода для поисков газа, нефти, ископаемых углей и радиоактив-
ных руд. Поиски месторождений указанных каустобиолитов атмохими-
ческим методом осуществляются обычно на перспективных площадях,
после выполнения геологической съемки и геофизических исследований.
В зависимости от геологического строения на исследуемой площади
разбивается прямоугольная или квадратная поисковая сеть. Густота
9 Зак. 321		129

поисковой сети соответствует масштабам 1 : 25 000—1 :50 000. В каждом
пункте поисковой сети при помощи бура и специального газоотборника
с глубины 1,5—2 м откачивается почвенный воздух. Затем в пробах оп-
ределяют содержание углеводородов. Результаты опробования наносят
на геологическую карту и устанавливают площади с повышенным со-
держанием указанных газов. Эти данные вместе с геологическими и гео-
физическими материалами служат основанием для суждения о перспек-
тивности исследуемой площади, а также для направления дальнейших
геологоразведочных работ.
Кроме описанных газовых методов поисков в настоящее время раз-
рабатывается ряд методов, основанных на изучении газовых ореолов
рассеяния гелия, ртути, углекислоты и т. п.
Радиометрические методы
Радиометрические методы поисков основаны на выявлении и изу-
чении радиоактивности горных пород и руд, зависящей от содержания
в них радиоактивных элементов. Они разделяются на полевые поиско-
вые методы, методы каротажа, методы радиометрического опробования
и лабораторные радиометрические методы.
Все полевые поисковые радиометрические методы являются геохи-
мическими, так как применяются для изучения геохимических полей ра-
диоактивных элементов с целью выделения ореолов рассеяния место-
рождений, а по ним и самих месторождений полезных ископаемых.
Наземные полевые исследования осуществляются путем измерения
радиоактивных альфа-, бета- и гамма-излучений радиоактивных эле-
ментов горных пород при помощи соответствующих радиометров, позво-
ляющих не только обнаруживать аномальные участки, но и определять
содержание радиоактивных элементов в породах. Наземные поиски
с помощью гамма-счетчиков выполняются на автомашинах или пеше-
ходным путем. При автомобильных исследованиях регистрация резуль-
татов измерений гамма-излучений производится автоматически, что
обеспечивает высокую производительность метода. Применяемые при
этих работах гамма-радиометры имеют чувствительность ±1 мкР/ч.
Пешеходные радиометрические исследования по сравнению с автомо-
бильными характеризуются меньшей производительностью, но их мож-
но применять в любых условиях и проводить наблюдения с различной
детальностью.
Основным недостатком этих методов является их незначительная
по сравнению с другими геохимическими методами глубинность. Пос-
ледняя определяется условиями развития первичных и вторичных орео-
лов рассеяния вокруг рудных тел. При мощных аллохтонных рыхлых
отложениях (десятки сантиметров) с поверхности нельзя обнаружить
даже крупное месторождение богатых радиоактивных руд.
Эманационный метод основан на изучении газовых продуктов аль-
фараспада радиоактивных элементов: радия, тория, актинона. Их эмана-
ции накапливаются в почвах, залегающих над рудными телами, содер-
жащими указанные элементы. Нормальное (фоновое) содержание ра-
диоактивных эманаций в почвах обычно колеблется от 0,1 до 10 эман*.
На аномальных участках содержание их в почвенном воздухе достигает
иногда десятков тысяч эман. Пробы газа отбираются из рыхлых отло-
жений специальными пробоотборниками с глубины 1,5—2 м.
Однако этот метод характеризуется сравнительно малой глубин-
ностью. Радиогидрогеологический метод поисков обладает значительно
большей глубинностью. Он основан на изучении водных ореолов рассея-
ния радиоактивных элементов и такого весьма стабильного индикатора
* В Международной системе единиц измерения (СИ) 1 эман=3,7-103 м’3-с-'.
130

радиоактивного альфа-распада, как гелий. При этом опробованию под-
вергаются как водотоки, так и подпочвенный воздух.
Эманационный и радиогидрогеологический методы могут приме-
няться на различных этапах поисковых работ. При общих поисках
масштабов 1:200 000—1:100 000 пробы отбираются по маршрутам, за-
даваемым вкрест простирания геологических структур. Расстояния
между маршрутами составляют 1—2 км, а между точками наблюдений
100—200 км.
При поисках масштабов 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000 расстояния
между маршрутами и местами отбора проб соответственно уменьша-
ются. Наиболее целесообразно детальные поиски этими методами про-
изводить на площадях, где коренные породы перекрыты рыхлыми отло-
жениями мощностью 1—10 м. При этом повышенные (аномальные)
содержания радиоактивных эманаций обычно устанавливаются не толь-
ко над радиоактивными рудами в коренном залегании, но и над их
механическими, солевыми и гидрохимическими ореолами рассеяния.
Рассматриваемые методы используются для поисков не только ра-
диоактивных руд, но и для других полезных ископаемых, в месторож-
дениях которых содержатся хотя бы в небольшом количестве радиоак-
тивные элементы (редкометальные и слюдяные пегматиты, фосфориты,
россыпные месторождения ильменита и т. п.).
Особенно хорошие результаты дает гелиевый метод при изучении
глубинного строения Земли, выявлении структур фундамента, глубин-
ных разломов и т. п.
Аэрорадиометрические исследования осуществляются при помощи
аэрогамма-радиометров, позволяющих измерять радиоактивные излуче-
ния. Основной масштаб аэрогамма-съемки 1 :25 000, при высоте полета
50—70 м. Такой масштаб съемки обеспечивает выявление аномальных
участков площадью 500 м2 при интенсивности радиоактивного излуче-
ния на поверхности земли не менее 50 гамм.
Радиоактивный каротаж скважин включает ряд методов, основан-
ных на измерении в скважинах интенсивности естественного или вы-
званного гамма-излучения. К ним относятся: гамма-каротаж (ГК),
гамма-гамма-каротаж (ГГК), гамма-каротаж плотностной (ГКП), гам-
ма-гамма-каротаж селективный (ГГК-С), гамма-каротаж нейтронный
(ГКН). Перечисленные методы широко применяются для расчленения
горных пород по их радиоактивности, выявления радиоактивных руд;
они позволяют выделять в разрезе пласты угля, обнаруживать сульфид-
ные руды, характеризующиеся повышенной плотностью, а также изу-
чать разрез горных пород по бескерновым скважинам. Получены поло-
жительные результаты при поисках боратов, каменных углей и других
полезных ископаемых с использованием нейтронного гамма-каротажа.
Радиоактивный каротаж выполняется с помощью специальной ап-
паратуры: гамма-каротажных станций, специальных радиометров.
Биохимический метод
Биохимический метод поисков основан на изучении биохимических
ореолов рассеяния. Он заключается в отборе растительных проб, их озо-
лении, анализе золы проб и обобщении результатов опробования.
Для успешного выполнения поисков исполнитель должен изучить
не только геологию и гидрогеологию района, но и его климат, почвы и
флору. Важно также знать, что торф обладает свойством адсорбиро-
вать рудные элементы. На использовании этого свойства основан тор-
фо-металлометрический метод, являющийся разновидностью биохимиче-
ского.
Систематическому опробованию обычно предшествуют рекогносци-
ровочные работы, заключающиеся в опробовании почв и растений по
9*	'	131

двум-трем профилям, задаваемым вкрест предполагаемого простирания
рудных тел; при этом экспериментально устанавливают, какие части
растений (листья, ветви, корни и др.) являются концентраторами эле-
ментов. Затем исследуемую площадь опробуют по прямоугольной сети.
Например, при поисках масштаба 1:10 000 расстояния между поиско-
выми линиями составляют 100 м, а между пробами по линиям 10—20 м.
Для полевых определений озоленных проб используются химиче-
ские полярографические, спектральные и Другие методы анализа.
Биохимический метод испытывался в районах Среднего и Южного
Урала, Туве, на Кавказе при поисках Ni, Со, Си, Сг, Pb, Zn, Мо и др.
При этом установлено, что наиболее благоприятными для данного ме-
тода являются области развития мощного покрова рыхлых отложений
(моренных осадков, песков в пустынях и полупустынях), участки плато
с мощной корой выветривания, пологие склоны гор, покрытые лесом,
и т. п. Кроме того, при особо благоприятных условиях этим методом
могут быть выявлены руды, залегающие на глубине до 50 м. В этих
случаях биохимические методы могут иметь преимущество перед неко-
торыми другими геохимическими методами поисков.
Разрабатываются методы поисков, основанные на изучении микро-
фауны и микрофлоры, развивающихся в условиях солевых и газовых
ореолов рассеяния некоторых элементов. В последние годы создаются
новые аэробиохимические методы поисков. В США разработан метод,
позволяющий с самолета обнаруживать, регистрировать и измерять
металлоорганические и органические соединения, проникающие через
почвенный слой и рассеивающиеся в атмосфере. Метод применяется для
поисков залежей полиметаллов, меднопорфировых руд, драгоценных
металлов. Устанавливаются даже ничтожные количества Hg, Ag, Zn,
Pb, Ni, Си и наличие паров метана, углекислого и сернистого газа в
биологической фракции атмосферы, косвенно связанной с подземными
эманациями из руд, находящихся под наносами. Метод предназначен
для закрытых полуаридных и покрытых обильной растительностью
территорий. Исследования осуществляются при высоте полета около
60 м. Там же разработан метод поисков ртути и сопутствующих благо-
родных и цветных металлов, основанный на выявлении и прослежива-
нии воздушных аномалий газообразных эманаций ртути, которые выде-
ляются из руд, содержащих ртуть, в результате геохимических и био-
химических процессов. По этим аномалиям с учетом метеорологических
данных выделяют перспективные территории и месторождения золота,
серебра, меди, цинка и других полезных ископаемых. Метод был про-
верен в Онтарио (Канада) и Аризоне (США) и дал положительные
результаты. Ведутся разработки новых методов с использованием ра-
диогенного свинца, редиогенного тепла и тепла, связанного с экзотерми-
ческими реакциями, происходящими в зоне окисления месторождений,
а также методов на основе изотопного состава серы, остаточного маг-
нетизма и т. п.
Применение горных и буровых работ
при поисках полезных ископаемых
Горные или буровые работы применяются почти всегда и на всех
этапах поисков в качестве вспомогательного метода и как самостоя-
тельный метод поисков. Расчистки, закопушки, канавы и шурфы исполь-
зуются для создания искусственных обнажений коренных пород при
сравнительно небольшой мощности (до 10 м) рыхлых отложений. Они
широко применяются для взятия шлиховых и геохимических проб, про-
верки геофизических аномалий, а также для вскрытия выходов рудных
тел, прослеживания их и оконтуривания, отбора проб с целью получе-
132

яия необходимых данных для перспективной оценки обнаруженных ру-
допроявлений и месторождений.
С этими же целями, но при большей мощности наносов использу-
ются буровые скважины. Особое значение имеют буровые работы при
поисках полезных ископаемых в закрытых районах, например в Запад-
но-Сибирской низменности, на Русской платформе, в Тургайском про-
гибе и в подобных условиях.
Буровые работы применяются для получения геологических дан-
ных, при геофизических исследованиях (например, при сейсморазведке),
геохимических методах поисков, а также для проверки выявленных
аномалий.
Кроме этого, горно-буровые работы имеют и самостоятельное по-
исковое значение. Они используются прежде всего тогда, когда физиче-
ские свойства вмещающих пород и руд очень мало или почти не разли-
чаются, вследствие чего геофизические методы не могут дать положи-
тельных результатов, и когда рудные тела не образуют ощутимых
геохимических ореолов рассеяния, ввиду чего неприменимы геохимиче-
ские методы. Например, для поисков слюдоносных или керамических
пегматитов, залегающих в кварц-полевошпатовых породах и перекры-
тых рыхлыми отложениями, в большинстве случаев может быть исполь-
зован только метод геологической съемки. Последняя в подобных усло-
виях выполняется путем проходки канав или шурфов по поисковым
линиям, расположенным вкрест предполагаемого простирания пегмати-
товых тел. В подобных же условиях поиски «слепых» рудных тел
осуществляются путем проходки буровых скважин (в пределах пер-
спективных площадей), располагаемых по поисковым линиям. При этом
расстояния между поисковыми линиями определяются протяженностью
промышленно интересных рудных тел по простиранию, а расстояния
между скважинами выбираются с таким расчетом, чтобы не пропустить
искомые объекты. При крутом падении рудных тел скважины задают
наклонные в сторону висячего бока рудных тел, при пологом или го-
ризонтальном их залегании проходят вертикальные скважины.
Применение горно-буровых работ при поисках затрудняется их вы-
сокой стоимостью и громоздкостью оборудования. Необходимо создание
высокопроизводительного и компактного оборудования, которое повы-
сит эффективность применения горно-буровых работ.
Комплексность поисковых работ
Комплексность поисковых работ следует рассматривать в двух
направлениях:
—	все поисковые работы, выполняемые на любом этапе, должны
иметь целью выявление всего комплекса полезных ископаемых, пред-
ставляющих интерес для народного хозяйства;
—	при выполнении поисков в определенных геологических усло-
виях необходимо использовать такой комплекс методов, который обес-
печил бы наибольший успех и эффективность выполнения поставлен-
ной задачи.
Практика показывает, что в ряде случаев имело место такое поло-
жение, когда в некоторых районах проводились целенаправленные по-
исковые работы на определенное полезное ископаемое, а выявлению
других полезных ископаемых не уделялось внимания и они оставались
ие обнаруженными. Подобные примеры не одиночны. Так, на Кольском
полуострове в большом объеме проводились поисковые работы на же-
лезо и редкие металлы, а позднее повторными поисками на тех же пло-
щадях были выявлены месторождения вермикулита, флогопита и фос-
форного сырья. При выполнении сейсмических исследований для вы-
явления благоприятных структур нередко приходят многие тысячи
133

метров буровых скважин для того, чтобы произвести взрывы, но по
этим скважинам не осуществляют опробования для установления гео-
химических ореолов рассеяния полезных ископаемых и т. п.
Все это вызывает неоправданные затраты материальных средств,
уменьшает эффективность поисковых работ и на многие годы задержи-
вает выявление важных для народного хозяйства полезных ископае-
мых. Поэтому при постановке целенаправленных поисковых работ на
определенные полезные ископаемые должны быть проанализированы
все геологические поисковые предпосылки и признаки с целью выявле-
ния возможного присутствия всех полезных ископаемых в данных гео-
логических условиях.
Успех поисков определяется выбором рационального комплекса
методов. Выше отмечено, что поиски должны проводиться на сущест-
вующей геологической основе. В процессе поисков производится геоло-
гическая съемка более крупного масштаба, при этом она является глав-
ным методом поисков.
Выявленные при этом геологические и геоморфологические зако-
номерности, контролирующие пространственное размещение полезных
ископаемых, а также установленные физические свойства и минераль-
ный состав пород и руд служат основой для выбора наиболее эффек-
тивных методов поисков. Затем необходимо установить предполагаемый
формационный и геолого-промышленный типы месторождения, деталь-
но проанализировать надежность тех или иных поисковых предпосылок
и признаков и определить возможные площади развития ожидаемых
месторождений. Во многих случаях каким-либо одним методом нельзя
обеспечить надежное выполнение поисков. Тогда приходится приме-
нять два или больше различных методов, в комплексе обеспечивающих
эффективное и надежное выполнение поисковых работ, Выбранный
комплекс методов должен обеспечивать наибольшую экономическую
эффективность работ.
Следует отметить, что выбор рационального комплекса методов и
разработка методики и техники их выполнения нередко бывает доволь-
но сложной задачей и вызывает необходимость проведения предвари-
тельных экспериментальных работ. Приведем несколько примеров.
Месторождения железа характеризуются большим разнообразием
промышленных и генетических типов, различными закономерностями
пространственного размещения, а также различными поисковыми при-
знаками. При поисках месторождений железистых кварцитов и свя-
занных с ними залежей богатых железных руд, скарновых и титаномаг-
нетитовых месторождений железа, характеризующихся высокой магнит-
ной восприимчивостью, наряду с геологической съемкой широко приме-
няются геофизические методы — аэромагнитные и наземная магнито-
метрия, иногда в сочетании с гравиметрией. В условиях хорошей обна-
женности при поисках этих месторождений с успехом могут быть ис-
пользованы методы, основанные на изучении механических ореолов
рассеяния.
Поиски осадочных лимонит-гематитовых месторождений железа,
занимающих в геологическом разрезе обычно определенное стратигра-
фическое положение, осуществляются главным образом методом геоло-
гической съемки в сочетании с методами, основанными на изучении
физических свойств пород; в тех случаях, когда в рудах присутствуют
попутные компоненты, например марганец, успешно могут быть приме-
нены литохимические методы. В закрытых районах для поисков таких
месторождений используются и геофизические методы, основанные на
большей электропроводности руд по сравнению с вмещающими поро-
дами, а также на различии сейсмических свойств руд и пород.
Карбонатные железные руды гидротермально-метасоматического
генезиса могут быть выявлены методами, основанными на изучении
131

механических ореолов рассеяния: в поверхностных условиях сидерито-
вые руды окисляются, а окислы железа образуют широкие ореолы и
потоки рассеяния в элювиальных, делювиальных и аллювиальных отло-
жениях. Кроме этого с успехом могут быть использованы и литохими-
ческие методы, так как за счет присутствующих в рудах барита и флю-
орита в тонкодисперсной фракции образуются ореолы рассеяния бария
и фтора.
Остаточные месторождения железных и железно-никелевых сили-
катных руд, связанных с корой выветривания ультраосновных пород,
выявляются следующими методами. Массивы ультраосновных пород —
обнаруживают методом геологической съемки в сочетании с магнито-
метрией, а в пределах выявленных массивов поиски осуществляют мето-
дом геологической съемки с изучением геоморфологических особен-
ностей.
Полиметаллические месторождения также весьма разнообразны,
характеризуются многометальностью, большой изменчивостью мине-
рального и химического состава и разнообразием условий локализации.
Характерные особенности этих месторождений позволяют наряду
с геологической съемкой широко использовать комплекс геохимических
и геофизических методов. При этом в зависимости от особенностей гео-
лого-геохимической обстановки могут быть применены литохимические,
гидрохимические и другие геохимические методы. Из геофизических ме-
тодов наиболее эффективными являются электрометрия (естественного
поля, вызванной поляризации, эквипотенциальных линий, индукции
и др.) и иногда гравиметрия. Наиболее рациональные комплексы мето-
дов для поисков месторождений различных полезных ископаемых пока-
заны в табл. 32.
Таблица 32
Комплексы методов поисков даЯ^азличиьтх -полезных ископаемБГх
Полезные ископаемые	МётСЦЫ’Падгскод														
	геологическФк с ьемкгГ 		обломочно- речной	валунно- ледниковый	ШЛИХОВОЙ	литохимиче- ский	гидрохими- ческий	биохимиче- ский	атмохими- ческий	магнитомет- рический	радиометри- ческий	электромет- рический	вызванной поляризации	сейсмоэлек- трический	гравиметри- ческий	сейсмометри- 1 ческий	|
'"Z Железо	4 4	4-4-	4-		4-	4-			4—Ь		4-			4-4-	4-
 у Марганец	+ н-	4-			4-	4-	4-		4-		4-				4-
\/ Титан	4-4-	4-	+	4-4-	4-				4—|-		4-			+	
V Хром	+ 4	4-	4-	4-4-	4-	4-	4-		4-					4-4-	
Медь	4-4-	4-	+		4-4-	4-	+		4-		4-	4-		4-	
Свинец и цинк	4-4-		4-		4-4-	4-	+			4-	+	4-	4-	4-	
Алюминий	+4-	4-	4-						4-	4-	4-				4-
Никель, кобальт- сульфидные ру- ды	4-4-	4-	+		4-	4-	+		4-			4-		4-	
. Никель, кобальт- / силикатные ру- ды	4-4-	4-	4-		4-	4-	+		4-						4-
135

Продолжение табл. 32
Полезные ископаемые	Методы поисков														
	теологической съемки	обломочно- речной	валунно- ледниковый	шлиховой	! литохимиче- ! ский	| 1	1	1 гидрохими- ! । ческий	J	биохими- ческий	। атмохими- । ческий	магнитомет- рический	1 радиометри- । ческий ।	электромет- рический	вызванной j поляризации	сейсмоэлек- трический	гравиметри- ческий	сейсмометри- 1 ческий^	1
Ванадии	4-4-				4	4	—			4	4-				
Олово	44	+	4	44	4				+		4		и-	+	
Вольфрам	++	+	4	44	+						4		4-	4-	
Молибден	44	4	4		4	4	4		4-		4		4		
Сурьма	++	+	4		4	4	4	4			4-				
Ртуть	44	4	4	44	44	4	4	4			4				
Редкометальные пегматиты	44	+	4	4	44	+	+		4	4-	4		4		
Слюдоносные пег- матиты	44	4	4		4				4-	4	4	4-	+		
Золото	44	4	J-	44	4	4	4				4-		4-		
Платина	+			44	+				4		4-				
Уран	44				4	+	4	4		+ 4-	4-				
Торий	4			44				4	4-	4- +	4				
Асбест	Н г	+	4						4-		4				
Тальк	44	4	4						+		+				
Пьезокварц и оп- тический кварц	4-4-	4	+								4		4		
Оптический флю- орит	++	4		4	+	4	4-				4-				
Исландский шпат	44	+	+		4				4		+				
Алмаз	44			44					4						
Графит	4 4	+	4								4-	4-			
Магниевые, ка- лийные и нат- ровые галоид- ные соли	44					44			4		+			4-	4-
Гипс и ангидрит	4 4	+	4								+				
Фосфорит	44	4	+		-Г	4					4				
Апатит, нефелин	44	4	+ 1	-Г	4	-г			4-	4	+				
Условные обозначения: + н— главные методы; н----второстепенные методы.
136

Важным фактором увеличения эффективности поисков является
привлечение местного населения: краеведов, школьников, охотников
и др. Поэтому на месте работ геолог должен обратиться к руководящим
партийным, советским работникам, рассказать о задачах работ на пред-
приятиях, в колхозах, совхозах, школах. При этом важно популярно
изложить поисковые признаки полезных ископаемых и простейшие ме-
тоды поисков, а также разъяснить существующие положения о преми-
ровании первооткрывателей.
Особенности поисков в различных
физико-географических условиях
Для выбора методов и организации поисковых работ существенное
значение имеют физико-географические условия. В высокогорных усло-
виях, характеризующихся резким и глубоким расчленением рельефа,
наличием абсолютных отметок, достигающих 5000 м и больше, и отно-
сительным превышением до 2000—3000 м, происходит интенсивное фи-
зическое выветривание. В связи с этим коренные породы хорошо обна-
жены и потоки механического рассеяния рудного вещества широко раз-
виты; зона окисления руд слабо развита или почти отсутствует; хорошо
развитая гидросеть при наличии глубоко промываемых структур спо-
собствует образованию отчетливо выраженных гидрохимических орео-
лов рассеяния. Такие условия благоприятны для выявления месторожде-
ний полезных ископаемых. Наиболее эффективны здесь методы геоло-
гической съемки с использованием аэрофотоснимков, обломочно-речной,
в отдельных местах шлиховой, гидрохимический и поиски по донным
осадкам. Однако эти условия являются довольно тяжелыми для выпол-
нения поисков, что обусловлено трудной проходимостью территории,
отсутствием транспортных путей и ограниченной применимостью меха-
нического транспорта. Главным методом поисков здесь является геоло-
гическая съемка.
Среднегорные условия характеризуются абсолютными высотами до
3500 м; рельеф сильно расчленен, относительные отметки достигают
1000 м и иногда более. Однако формы рельефа здесь более сглаженные;
обнаженность коренных пород меньше, чем в высокогорных районах, но
бывает довольно хорошая; значительная часть склонов гор покрыта
лесной и травяной растительностью; процессы окисления руд происхо-
дят интенсивнее и зона окисления иногда достигает значительной глу-
бины. Широко развиты и четко выражены механические, местами лито-
химические и гидрохимические ореолы и потоки рассеяния.
Практически в этих условиях применимы любые методы поисков.
Геологическая съемка должна сопровождаться созданием значитель-
ного числа искусственных обнажений. Существенное значение в этих
условиях приобретает климатическая зональность.
В северных районах более широко развито физическое выветрива-
ние, а следовательно, и механические ореолы рассеяния; в южных райо-
нах, наоборот, преобладают химические процессы разрушения пород и
руд и более широко развиты геохимические ореолы рассеяния. По
этим же причинам по-различному происходит и почвообразование, что
следует учитывать при выборе геохимических методов поисков.
Мелкосопочники характеризуются абсолютными высотами от 100
до 1000 м и относительными превышениями порядка 100—300 м. Скло-
ны и вершины, а также обширные водоразделы пологие, покрыты элю-
виально-делювиальными отложениями, почвенным слоем, во многих
местах развита густая растительность.
В этих условиях поиски методом геологической съемки менее эф-
фективны по сравнению с описанными выше условиями, так как плохая
обнаженность коренных пород вызывает необходимость применения зна-
"	137

чительного объема горных и буровых работ. Эффективность поисков
может быть повышена за счет широкого применения обломочно-речного,
шлихового и особенно геохимических (всех разновидностей) и геофизи-
ческих методов; весьма успешно могут быть использованы также аэро-
методы: визуальное наблюдение, дешифрирование аэрофотоснимков,
аэрогеофизические методы.
На территориях развития скульптурных форм рельефа (плоско-
горья, плато), например на Средне-Сибирском плоскогорье, коренные
породы обнажаются лишь по ступенчатым долинам рек; обширные
платообразные водораздельные пространства покрыты однообразными
породами трапповой формации или мощными рыхлыми отложениями.
В этих условиях основное внимание приходится уделять долинам и
склонам долин рек, где наиболее эффективны геологическая съемка
в сочетании с обломочно-речным и шлиховым методами поисков. Водо-
раздельные пространства здесь исследуются главным образом путем де-
шифрирования аэрофотоснимков и аэрогеофизическими методами.
Равнинные низменности, занимающие обширные площади в преде-
лах Русской и Сибирской платформ, Западно-Сибирской низменности,
характеризуются развитием аккумулятивных форм рельефа.
Обширные аллювиальные равнины, значительные площади которых
заболочены, имеют абсолютные отметки до 200 м. В их пределах ко-
ренные породы перекрыты аллювиальными, озерными и другими рых-
лыми отложениями. Проведение поисков здесь затруднено и требует
больших затрат труда и средств. Главными методами поисков в этих
условиях являются геофизические. Геологическая съемка сопровожда-
ется большим объемом картировочного бурения. Решающее значение
буровые работы имеют здесь и при проведении поисковых работ различ-
ными методами.
В северной части территории Советского Союза (Кольский полу-
остров, Карелия и далее к востоку до р. Лены) широко развиты ледни-
ковые отложения. Мощность их нередко достигает десятков метров;
значительные площади заняты болотами и озерами; коренные породы
обнажаются весьма редко. Проведение поисковых работ здесь также
сопряжено с большими трудностями. Эффективными методами поисков
в этих условиях являются геофизические, в а лунно-ледниковый, редко
геохимические. Геологическая съемка должна сопровождаться дешиф-
рированием аэрофотоснимков. Главное значение также имеют горно-
буровые работы.
В зонах пустынь (Кара-Кумы, Кызыл-Кумы, территории, прилегаю-
щие к Каспийскому и Аральскому морям и др.) развиты эоловые акку-
мулятивные формы рельефа. Коренные породы покрыты довольно мощ-
ными эоловыми отложениями. Наиболее успешно здесь применение
аэрофотограмметрии, геофизических методов и особенно аэрогеофизи-
ческих. Геологическая съемка в этих условиях проводится в сочетании
с геофизическими методами п сопровождается большими объемами
горно-буровых работ.
5.	ПОИСКИ «СЛЕПЫХ» И ПОГРЕБЕННЫХ ЗАЛЕЖЕЙ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Фонд выходящих на поверхность открываемых месторождений все
время уменьшается и в настоящее время возникает необходимость
выявления так называемых закрытых («слепых», погербенных и пере-
крытых) месторождений. К ним относятся:
—	месторождения, вскрытые эрозией и затем погребенные под
мощные четвертичные отложения (погребенные);
—	месторождения, вскрытые эрозией в предыдущие эпохи и пере-
крытые коренными породами иного возраста (перекрытые);
138

—	месторождения в толще коренных пород, не вскрытые эрозией
на глубине («слепые»),
К настоящему времени уже накопился некоторый опыт по поискам
«слепых», перекрытых и погребенных залежей полезных ископаемых.
Так, обнаружены «слепые» рудные тела ценных медно-никелевых руд
в районе Норильска, крупнейшие месторождения железных руд в Кус-
танае и КМА, перекрытые дочетвертичными отложениями, бокситовые
месторождения Северо-Онежского бассейна, погребенные под мощными
рыхлыми отложениями; успешно выявляются «слепые» слюдоносные
пегматитовые тела в Северной Карелии и на Кольском полуострове и
многие другие. Однако поиски таких месторождений являются трудной
и еще весьма дорогостоящей задачей.
Пространственное размещение открытых и закрытых месторожде-
ний контролируется теми же геологическими закономерностями. Но для
выявления закрытых месторождений требуется более детальное всесто-
роннее изучение геологического строения исследумой территории, а
также знание геологии уже открытых аналогичных месторождений.
При поисках месторождений, залегающих под мощными четвертич-
ными отложениями, проведение геологической съемки сильно затруд-
няется. В этих условиях приобретают особое значение геофизические
методы как для выявления геологического строения территории, так и
непосредственно для выявления залежей полезных ископаемых. Важ-
ная роль также принадлежит геохимическим методам, основанным на
изучении вторичных и в том числе погребенных, ореолов рассеяния.
Для правильного направления поисков данными методами необходимо
изучение геоморфологических условий, а также проведение геологиче-
ской съемки четвертичных отложений.
При мощности рыхлых экранирующих отложений, достигающей
20—30 м и более, наиболее рационально применять геохимические ме-
тоды поисков с бурением скважин по четвертичным отложениям, учи-
тывая возможность обнаружения погребенных ореолов рассеяния.
Глубина скважин, а также глубина отбора проб в каждом конкретном
случае должны определяться экспериментально. Густота поисковой
сети скважин может быть различной в зависимости от этапов поисков,
а также от геологических условий и характера ореолов рассеяния.
В общем случае рекомендуется при поисках масштаба 1:100 000 сква-
жины располагать по сети 1000ХЮ0 м с последующим их сгущением
на выявленных аномалиях. Для эффективного выполнения таких по-
исковых работ в настоящее время создаются компактные и высокопро-
изводительные буровые агрегаты.
Во многих случаях при глубине наносов до 10 м поиски могут быть
осуществлены методом обычной литохимической съемки (отбор проб
из закопушек). Такой метод эффективен в условиях древнего равнин-
ного рельефа, обычно в степной местности, когда верхние горизонты
рыхлых отложений обогащаются искомыми компонентами за счет био-
генной аккумуляции или за счет диффузии. Как показали исследования
А. П. Виноградова и Д. П. Малюги, успешно могут быть использованы
и биохимические методы, с помощью которых возможно обнаружение
рудных тел, расположенных на глубине до 30—50 м. При благоприят-
ных геоморфологических условиях эффективно могут быть использова-
ны и гидрохимические методы поисков.
Поиски месторождений, перекрытых коренными породами дочетвер-
тичного возраста, является более сложной задачей, так как их вторич-
ные ореолы рассеяния бывают выражены весьма нечетко, а первичные
ореолы в перекрывающих породах отсутствуют. Поиски таких место-
рождений осуществляются прежде всего путем геолого-структурного
изучения территории. При этом устанавливается перспективность
139

перекрытых пород и пространственное положение поверхности пере-
крытия.
Существенную помощь может оказать применение геофизических
методов как для установления поверхности перекрытия, так и для обна-
ружения перекрытых залежей полезных ископаемых. Из геохимических
методов используются в основном гидрохимические исследования.
Для поисков месторождений в таких условиях необходимо исполь-
зование большого объема буровых работ. Последние применяются для
проверки геологических данных, геофизических аномалий и вскрытия
залежей полезных ископаемых. Во многих случаях (когда невозможно
использовать геофизические и геохимические методы) поиски прово-
дятся в основном лишь путем проходки буровых скважин по опреде-
ленной системе.
Поиски «слепых» залежей полезных ископаемых проводятся на
основе тщательного изучения геологического строения территории, ана-
лиза геологических разрезов и геологических структур; это особенно
касается пластовых залежей полезных ископаемых осадочного генезиса.
Для таких месторождений метод геологической съемки является глав-
ным, а иногда и единственно возможным.
Поиски «слепых» эндогенных месторождений также осуществля-
ются иа основе геологической съемки, позволяющей выявить рудопод-
водящие, рудоконтролирующие структуры и положение продуктивных
вмещающих пород, но главными методами для обнаружения залежей
полезных ископаемых служат геофизические методы, а также геохими-
ческие методы, основанные на изучении первичных и вторичных (возни-
кающих за счет первичных) ореолов рассеяния. Особое значение в этих
условиях приобретает метод радиоволнового просвечивания, позволяю-
щий обнаруживать рудные тела (железных, полиметаллических, медно-
никелевых и им подобных руд) между выработками, скважинами, вы-
работками и скважинами, скважинами и поверхностью земли на рас-
стоянии до 650 м.
Существенную помощь при поисках «слепых» рудных тел может
оказать изучение гидрохимических ореолов рассеяния, характеризую-
щихся при наличии хорошо промываемых структур большой глубиной
распространения.
Поиски скрытых месторождений связаны с большими материаль-
ными и трудовыми затратами, поэтому в первую очередь они должны
проводиться на нижних горизонтах осваиваемых месторождений и на
площадях, прилегающих к действующим горным предприятиям. На
других площадях, удаленных от действующих горных предприятий, по-
иски скрытых месторождений ставятся с учетом технико-экономиче-
ской обстановки и потребности народного хозяйства в полезном иско-
паемом.
6.	ДЕТАЛЬНЫЕ ПОИСКИ
Выше рассмотрены основные положения поисковых работ в целом.
Необходимо осветить некоторые специфические особенности детальных
поисков, иногда называемых поисково-разведочными работами. Они
ставятся в пределах заведомо перспективных площадей и имеют целью
выявление всех промышленно интересных залежей полезных ископае-
мых и их перспективную оценку.
Эта задача выполняется на основе детального геологического кар-
тирования. В большом объеме используются также детальные геохими-
ческие и геофизические методы для выявления залежей полезных иско-
паемых, а также для их оконтуривания, определения условий залегания
и опробования.
Для перспективной оценки залежей необходимо хотя бы примерно
определить их размеры, форму, условия залегания и качество полезного
140

ископаемого. Прогнозные данные по этим параметрам можно получить
исходя из геологических сведений и из интенсивности, размера и осо-
бенностей геофизических и геологических аномалий, рудный характер
которых надежно установлен. Однако для получений более обоснован-
ных оценочных показателей необходимо вскрывать и прослеживать
залежь горными или буровыми выработками.
При малой мощности (до 3 м) перекрывающих рыхлых отложе-
ний, пологом или горизонтальном рельефе и крутом угле падения руд-
ных тел эта задача выполняется путем проходки канав или закопушек,
задаваемых вкрест простирания рудных тел. Глубина выработок опре-
деляется мощностью покрывающих отложений и величиной выветре-
лой части рудных тел. Для получения надежных данных об элементах
залегания и для отбора более или менее представительных проб необ-
ходимо, чтобы выработки вскрывали рудные тела по меньшей мере на
0,2—0,5 м, а при изучении руд, резко изменяющихся в поверхностных
условиях, и на большую глубину. Длина выработок (канав) определя-
ется мощностью рудных тел. При этом необходимо вскрывать и изучать
контакты рудных тел с вмещающими породами, для чего выработки
продолжают на 0,5—1 м за пределы рудных тел. При изучении мощных
и мало изменчивых рудных тел с целью экономии средств и времени
иногда целесообразно использовать неглубокие шурфы, располагаемые
по линиям вкрест предполагаемого простирания рудных тел.
При таких же условиях рельефа и малой мощности наносов, но при
пологом падении рудных тел для прослеживания последних целесооб-
разно вместо канав проходить шурфы, так как горизонтальные выра-
ботки (канавы) иа большом протяжении будут вскрывать одну и ту же
часть рудного тела, а шурфы вскроют рудное тело в направлении, близ-
ком к его истинной мощности, т. е. в направлении наибольшей изменчи-
вости рудного тела. Расстояния между шурфами по линиям определя-
ются углом падения рудного тела.
Во всех этих случаях расстояния между линиями канав или шурфов
определяются протяженностью рудных тел по простиранию и предпо-
лагаемой степенью их изменчивости (формы, условий залегания, ка-
чества полезного ископаемого). На этом этапе изучения обычно бывает
достаточно пересечь рудное тело по простиранию тремя-четырьмя ли-
ниями выработок. При изучении залежей небольшой протяженности
(80—100 м), характеризующихся сильной изменчивостью какого-либо
показателя (например, содержания полезных компонентов) и значи-
тельной ценностью полезного ископаемого (например, тела слюдонос-
ных пегматитов, кварцевые хрусталеносные жилы и т. п.), необходимо
пересечь их в трех-четырех местах. Тогда как при поисках пластов ис-
копаемых углей, которым свойственны большая протяженность и малая
изменчивость основных показателей, расстояния между линиями пересе-
чения исчисляются километрами. При увеличении изменчивости залежи
проходят дополнительные линии.
При большей мощности перекрывающих пород (более 10 м) для'
вскрытия и прослеживания рудных тел проходят шурфы или буровые
скважины. Шурфы в этих условиях используются лишь тогда, когда
опробование по скважинам не может дать представления о качестве
полезного ископаемого, например при изучении месторождений, каче-,
ство которых определяется техническими свойствами (оптическое сырье
и др.). В большинстве случаев в этих условиях экономически более
выгодно проходить буровые скважины. Последние задаются по разве-
дочным линиям, расположенным вкрест простирания рудных тел, как
и выработки при малой мощности наносов. При горизонтальном или
пологонаклонном (угол падения до 45°) залегании рудного тела прохо-
дят вертикальные скважины с расчетом подсечения его висячего и ле-
жачего бока.
141

При крутом залегании (угол падения от 45 до 90°) рудных тел
почти всегда более целесообразно изучать их с помощью наклонных
скважин. Последние задают со стороны висячего бока рудного тела
с учетом пересечения последнего в направлении, близком к его истин-
ной мощности. Число скважин для пересечения рудного тела зависит
от его мощности, а также от технической и экономической целесооб-
разности.
Следует подчеркнуть, что при изучении рудных тел, залегающих
под мощными наносами, в последних (по скважинам или шурфам)
должны быть отобраны геохимические пробы. Данные такого опробова-
ния позволяют судить о близости рудных тел и, следовательно, могут
быть использованы при выборе места заложения следующей вы-
работки.
При поисках и первоначальном изучении «слепых» и перекрытых
дочетвертичными коренными породами залежей полезных ископаемых
используются в основном буровые скважины. Они задаются на основе
геологического анализа, а также с учетом геофизических и геохимиче-
ских данных. Заложение скважин, их взаимное расположение и густота
сети определяются в основном теми же положениями, что и при изуче-
нии залежей, расположенных под наносами.
При опробовании на стадии детальных поисков необходимо руко-
водствоваться следующими основными положениями.
1.	Необходимо получить материалы для комплексной оценки каче-
ства полезного ископаемого. Поэтому обязательно должно быть про-
ведено минералогическое, химическое, техническое и лабораторное
технологическое изучение полезного ископаемого.
2.	Следует стремиться к полной представительности проб, приме-
нять отбор проб бороздовым, а иногда и валовым способом. Неправиль-
но на данном этапе брать химические пробы штуфным способом, так
как это приводит нередко к значительным ошибкам.
3.	Пробы должны отбираться по возможности из руд, не затрону-
тых процессами выветривания. Степень изменения руд должна учиты-
ваться и документироваться.
4.	Химическому анализу поисковых проб обязательно должен пред-
шествовать спектральный их анализ на все компоненты, которые могут
представить интерес.
5.	Следует использовать геофизические данные (магнитометрии,
радиометрии), позволяющие судить о качестве руд.
7.	ПОИСКОВО-ОЦЕНОЧНЫЕ РАБОТЫ
В результате выполнения поисковых работ требуется обоснованно
ответить на вопрос — заслуживает ли выявленное рудопроявление по-
становки разведочных работ или промышленные перспективы его на-
столько малы, что проведение дальнейших исследований нецелесо-
образно.
Такая оценка производится путем сравнения основных геолого-
промышленных параметров найденных объектов с основными требова-
ниями народного хозяйства к промышленным месторождениям. Задача
оценки месторождения по поисковым данным сложна, во-первых, из-за
очень небольшого количества фактических данных о месторождении,
а во-вторых, потому, что вблизи поверхности, в зоне выветривания, про-
исходят значительные изменения условий залегания, мощности рудных
тел, физического состояния, минерального и химического состава и
свойств полезного ископаемого.
Процессы выветривания протекают с разной интенсивностью и
имеют неодинаковый характер в зависимости от глубины, что приводит
к образованию в различной степени измененных зон, сменяющих одна
142

другую по вертикали. Вторичная вертикальная зональность различна
для разных полезных ископаемых. Вторичные изменения полезных ис-
копаемых в зоне выветривания рассматриваются в курсе геологии
месторождений полезных ископаемых и здесь на нем мы не будем оста-
навливаться.
Для обоснования перспективной оценки и проектирования разведоч-
ных работ необходимо собрать следующие материалы.
1.	Географо-экономическая характеристика района месторождения:
местоположения обнаруженных объектов, сведения об орогидрографии
района, климате, степени экономической освоенности — краткие данные
о сельском хозяйстве, промышленности, возможности найма рабочей
силы, наличии электроэнергии, топлива, крепежного материала, а также
о наличии и состоянии транспортных путей.
2.	Характеристика рельефа поверхности месторождения (необхо-
димо иметь обзорную топографическую карту района и карту месторож-
дения в таком масштабе, чтобы на них можно было отразить несводи-
мые особенности рельефа).
3.	Схематическая геологическая карта месторождения, а также
отдельных рудных тел в достаточно крупном масштабе с изображени-
ем главных элементов, характеризующих месторождение и отдельные
рудные тела.
Иногда целесообразно иметь геологические карты не одного, а двух
масштабов: одну для месторождения в таком масштабе, чтобы на ней
были показаны расположение выходом всех обнаруженных рудных тел,
данные шлихового и металлометрического пробования, а также основ-
ные рудоносные структуры или благоприятные рудовмещающие породы;
вторую — схематическую геологическую карту для отдельных рудных
тел или серий сближенных тел. Масштабы таких карт должны быть
достаточно крупные, позволяющие показать на них особенности строе-
ния рудных тел.
На этой подстадии поисков размеры рудных тел, их положение
в пространстве, а следовательно и объем заключенных в них руд опре-
деляют путем непосредственного измерения их на поверхности или на
основе данных по выработкам (буровым скважинам), вскрывающим
рудные тела. При этом необходимо учитывать возможность изменения
мощности, морфологии и элементов залегания рудных тел, вызываемых
процессами, происходящими в приповерхностных их частях.
Однако по данным измерения приповерхностных частей рудных тел
возможно получение в лучшем случае лишь двух измерений. Выясне-
ние третьего измерения, т. е. суждение о протяженности рудных тел или
месторождения в целом на глубину, представляет собой более сложную
задачу, так как на этапе поисков выработок, прослеживающих рудные
тела на глубину, как правило, не проходят, лишь иногда задают еди-
ничные скважины.
Для этой цели используются геофизические и геохимические дан-
ные с учетом геологических факторов и аналогии по однотипным мес-
торождениям.
Определение протяженности месторождения на глубину основано
на геологическом прогнозе. Для обоснования прогноза важно выяснить
геолого-структурное положение месторождения (приуроченность к оп-
ределенным разрывным или складчатым структурам), связь с опреде-
ленным литолого-фациальным составом вмещающих пород, стратигра-
фическое положение и др. На основе этих сведений, а также с учетом
вещественного состава месторождения важно правильно определить по
аналогии с известными месторождениями геолого-промышленный тип
данного месторождения.
Большое значение для определения протяженности месторождения
на глубину имеет установление глубины эрозионного среза. Последняя
143

представляет собой расстояние от современного эрозионного среза до
верхней предполагаемой границы рудного тела. Способы определения
этой величины разработаны еще очень несовершенно. Однако это на-
правление исследований весьма перспективно, и сейчас уже по ряду
месторождений имеются положительные результаты.
Так, в ряде рудных районов Средней Азии и Приморья установлена
приуроченность полиметаллического оруденения к определенным лито-
лого-стратиграфическим горизонтам. Подавляющая часть полиметал-
лических месторождений расположена здесь в карбонатных породах на
контакте их с эффузивами, поэтому выявление полиметаллической ми-
нерализации в эффузивных породах может свидетельствовать о незна-
чительной глубине эрозионного среза данного рудного поля.
По данным В. Г. Соловьева, примером служит открытие в При-
морье рудного тела на глубине 600 м от поверхности земли, располо-
женного на контакте известняков с эффузивными породами. На поверх-
ности земли в последних отмечалась лишь незначительная полиметал-
лическая минерализация.
Важную помощь в определении протяженности оруденения иа глу-
бину может оказать анализ рудоконтролирующих структур. Так, если
установлено, что в исследуемом районе флюоритовое оруденение рас-
положено на контакте известняков с вышележащими сланцами и при-
урочено к антиклинальным перегибам складок, то наличие на поверх-
ности земли маломощных прожилков флюорита над антиклиналями
указывает на возможность нахождения основного оруденения в замке
складки на контакте нижележащих известняков со сланцами.
Для определения глубины эрозионного среза месторождения ис-
пользуется вертикальная зональность. Последнюю можно установить
по изменениям в вертикальном направлении:
—	минерального и химического состава рудообразующих мине-
ралов;
—	содержания элементов-примесей в основных минералах;
—	формы кристаллов минералов;
—	физических свойств отдельных минералов.
О небольшой глубине эрозионного среза месторождений свиде-
тельствуют, в частности, «безрудные» баритовые, кальцитовые, флю-
оротвые жилы, развитые на верхних горизонтах полиметаллических
месторождений Карамазара, Казахстана, Салаира, Рудного Алтая,
Кавказа.
Для определения уровня эрозионного среза используется верти-
кальная зональность в изменении минерального состава рудных тел.
Так, для некоторых месторождений Приморья, Рудного Алтая, Кавказа
установлен переход с глубиной свинцово-цинковых руд в медно-железо-
цинковые.
В. Г. Соловьев, а позднее С. Н. Гольдберг предложили для опреде-
ления глубины эрозионного среза рудных тел использовать измене-
ния значений физических свойств (плотности микротвердости, термо-
электродвижущей силы, температуры гомогенизации газожидких вклю-
чений и т. п.) и химического состава минералов. По данным этих ис-
следователей, в Чаткало-Кураминской рудной зоне содержание сурьмы
в галените закономерно изменяется с глубиной от 0,5—0,05% на верх-
них горизонтах до 0,05% и менее на нижних. На месторождениях Чал-
Ата, Учкатлы и других содержание вис^мута в галените на верхних го-
ризонтах составляет 0,005—0,01 %, а иа нижних — увеличивается до 0,5—
1%. В ряде месторождений установлено уменьшение плотности галени-
та с глубиной; с увеличением глубины несколько уменьшаются термо-
электродвижущая сила и микротвердость галенита.
Температура гомогенизации газожидких включений в галените
увеличивается с глубиной для разных месторождений от 3 до 20 м на
144

1°С; для большей части месторождений она не превышает 5—6 м
на 1°С.
Подобные закономерности в изменении физических свойств и хи-
мического состава установлены В. Г. Соловьевым и для ряда других
рудных минералов (пирита, сфалерита и т. п.).
Указанные методы для определения глубины эрозионного среза
рудных тел, несомненно, являются эффективными, и дальнейшие ис-
следования в этом направлении весьма перспективны. На современном
уровне изученности эти показатели должны проверяться геофизиче-
скими исследованиями, а иногда и буровыми скважинами.
Для оценки эрозионного среза рудных тел представляет интерес
кристалломорфологический метод, разработанный Н. 3. Евзиковой.
При исследовании оловорудных месторождений Дальнего Востока ус-
тановлено наличие трехмерной кристалломорфологической зональности
Рис. 29. Эволюция кристаллов касситерита.
I—V — типы кристаллов
рудных тел по касситериту. Эта зональность обусловлена изменением
формы кристаллов во времени и соответственно в пространстве. Рекон-
струкция формы кристаллов по наблюдениям в зонально-секториальных
кристаллах свидетельствует о том, что первоначальная форма кристал-
лов определялась гранями тетрагональных дипирамид {111}, {552},
{771}, поэтому кристаллы имели изометрический или копьевидный га-
битус. В дальнейшем грани дипирамид были вытеснены гранями пина-
коида {001} и тетрагональной призмы {ПО}, вследствие чего кристал-
лы приобрели бочонковидный габитус. В последующее время пинакоид
вытеснялся гранями дипирамид {111} нового зарождения, а призма
{НО} сменялась призмой {100}, что придавало кристаллу столбчатый
габитус. Еще позднее появились грани {101} и {321}, а в зоне призм—
грани {210}, {430}, {540} и др. Габитус кристаллов становится иголь-
чатым (рис. 29).
На основании вышеизложенного кристаллы касситерита разделены
на пять кристалломорфологических типов, соответствующих пяти ста-
диям изменения их роста.
I тип — комбинации тетрагональных дипнрамид при отсутствии
граней пинакоида и призм.
II тип — комбинации тетрагональных дппирамид с пинакоидом при
отсутствии или слабом развитии призм.
III тип — комбинации пинакоида с тетрагональными призмами при
отсутствии или слабом развитии дппирамид.
IV тип—-комбинации тетрагональных призм с тетрагональными
дипирамидами при отсутствии пинакоида и слабом развитии дитетраго-
нальных призм.
V тип — комбинации дитетрагональных призм с дитетрагональными
дипирамидами при отсутствии пинакоида и слабом развитии тетраго-
нальных призм и дипирамид.
Для оловорудных месторождений и рудопроявлений Дальнего Вос-
тока установлено, что направленность эволюции формы кристаллов от
1 типа к V типу не нарушается. Во всех случаях для ранних стадий об-
разования отмечается преобладание кристаллов I и II типов, а на позд-
10 Зак. 321	145

них стадиях — IV и V типов. Эволюция эта установлена в следующих
направлениях:
—	вкрест простирания — от слабоизмененных вмещающих пород
к центру рудного тела;
—	по восстанию — от нижних частей рудных тел к верхним;
—	по простиранию — от флангов к рудным столбам.
Важное подчеркнуть, что кристалломорфологическая зональность
не зависит от абсолютной отметки положения рудного тела и от его
абсолютных размеров. Используя выявленные закономерности, Н. 3. Ев-
зикова разработала методику определения уровня эрозионного среза
рудных тел и их оконтуривания. С этой целью отбирают пробы руды
(это могут быть части обычных химических проб) и промывают их до
серого шлиха. Пробу шлиха подвергают грохочению, при котором отби-
рают рабочую фракцию с крупностью зерен 0,25—1,00 мм.
Выделенную фракцию объемом 20 см3 подвергают обжигу в муфель-
ной печи при температуре 800° С в течение 15 мин. После этого магни-
том отделяют термомагнитную фракцию; нетермомагнитную фракцию
обогащают гравитацией в бромоформе.
Касситерит из полученного концентрата изучают в полевых усло-
виях с помощью бинокулярной лупы — отбирают зерна с сохранив-
шейся огранкой. Последние в зависимости от особенностей огранки раз-
деляют на пять групп (кристалломорфологических типов); подсчиты-
вают число кристаллов в каждой группе (типе). Результаты такого
опробования заносят в журнал по форме, приведенной в табл. 33.
Таблица 33
Результаты кристалломорфологического опробования
№ п/п	№ пробы	Место взятия	Интервал опробования, м	Число (числитель) и процентное содержание (знаменатель) разнотипных кристаллов				
				1	п	in	IV	V
1	256	Канава 76	0-5,5	0	2	6	4	1
				2	15,3	46	31	7,7
2	273	Скв. 21	12,3—13,4	2	2	2	2	0
				16,7	16,7	49,9	16,7	0
Затем составляют шкалу кристалломорфологической балльности.
При этом процентное содержание кристаллов I и II типов, характери-
зующих нижнюю или боковую части рудных тел и образовавшихся в
ранние периоды, берется с отрицательным знаком, а содержание кри-
сталлов IV, V типов и более поздних, образовавшихся в поздние перио-
ды, берется с положительным знаком; содержание кристаллов III типа
принимается нейтральным и в подсчетах не участвует. Процентные со-
держания кристаллов ранних и поздних типов алгебраически склады-
ваются. При таком подсчете соотношения кристалломорфологических
типов касситерита в пробах всегда будут не выше -4-100 (если в пробе
присутствует только IV и V типы касситерита) и не ниже —100 (если
в пробе присутствуют кристаллы только I и II типов)
Используя эти данные, кристалломорфологическую зональность вы-
ражают градиентом изменчивости в баллах. При этом в плоскости руд-
ного тела строят карту изолиний балльности. В зависимости от размеров
рудных тел и степени изменчивости балльности изолинии могут быть
проведены через 5, 10 или 15 баллов (рис. 30). Н. 3. Евзикова считает,
что достаточно исследовать 15 проб, отобранных равномерно по каж-
146

Дому сечению, для суждения о глубине оруденения и характере выкли-
нивания рудного тела. При более сложном распределении касситерита
в рудных телах густота опробования должна быть соответственно
увеличена.
Данный метод очень высоко производителен, не требует больших
материальных затрат и поэтому должен широко использоваться в прак-
тике геологоразведочных работ.
Рис. 30. Пример оконтуривания оловорудной зоны по кристалломорфологии касситерита (в пло-
скости рудного тела).
у— опорные скважины, по которым взяты пробы для кристалломорфологического анализа; 2 —
изолинии кристалломорфологической балльности; 3 — предполагаемые изолинии кристалломор-
фологической балльности; 4, 5 6 — разведанный контур рудного тела, соответственно в 1972,
1973 и 1974 годах. Il—X— линии разрезов
Необходимо указать, что эта методика может быть использована
не только на оловорудных, но и на других месторождениях, где можно
установить эволюцию кристаллов главных или второстепенных минера-
лов, слагающих рудные тела (например, на месторождениях железа
по изменению формы кристаллов магнетита или пирита, на полиметал-
лических месторождениях и т. д.).
При выяснении качества полезного ископаемого в пределах зон
выветривания необходимо изучать:
—	минеральный (петрографический) состав полезного ископаемого;
—	остаточные неизмененные первичные минералы;
—	типоморфные вторичные минералы;
—	индикаторные текстуры лимонитов зоны окисления;
10*	147

—	физическое состояние полезного ископаемого;
—	дефекты кристаллов.
Остаточные неизмененные первичные минералы в виде реликтов
обычно обнаруживаются в различной степени окисленных рудах. Их
определение очень важно для установления минерального состава пер-
вичных руд. Однако следует иметь в виду, что различные минералы,
даже из группы сульфидов, неодинаково подвергаются окислению. Наи-
более легко разлагаются такие минералы, как пирротин, сфелерит,
халькозин, наоборот, пирит, аргентит, галенит и энаргит наиболее устой-
чивы. Остальные сульфиды занимают промежуточное положение. Сле-
довательно, наличие в окисленных рудах только неустойчивых или мало
устойчивых минералов свидетельствует о незначительной степени окис-
ления и об отсутствии в первичных рудах устойчивых сульфидов.
По наличию типоморфных минералов судят о присутствии опреде-
ленного металла в составе первичных руд, а иногда и о первичных ми-
нералах, находящихся на глубине.
Так, аннабергит (Ni3[AsO4]2-8H2O) и эритрин (Co3[AsO4]2-8H2O),
находящиеся в окисленных рудах, свидетельствуют о присутствии в
первичных рудах арсенидов никеля и кобальта. Скородит
(Fe3+[AsO4]2-2H2O) указывает на наличие в первичных рудах арсено-
пирита, а ярозит (KFe3+[SO4]2-[ОН]б)—железосодержащих сульфи-
дов и т. д.
Индикаторные текстуры лимонитов зоны окисления рудных место-
рождений отражают систему кливажа, очертания граней зерен, кристал-
лов и характерные системы трещин первичных минералов. Такие тек-
стуры, образовавшиеся по определенным сульфидам, имеют вспомога-
тельное значение при оценке слабо переработанных зон окисления, но
очень важны при интенсивном выщелачивании выходов рудных тел,
так как в этих случаях в основном только по индикаторным структурам
можно судить о минеральном составе первичных руд.
Для этой же цели, т. е. для определения минерального состава пер-
вичных руд, могут быть использованы пустоты (отрицательные кристал-
лы), образующиеся в результате выщелачивания из жильной массы
легко растворимых минералов. По форме отрицательных кристаллов
можно судить о составе выщелоченных минералов.
При опробовании всегда следует учитывать степень и характер
устойчивости полезных ископаемых в приповерхностных частях место-
рождений. Для металлических месторождений по степени устойчивости
и характеру изменения главных рудообразующих минералов в верхней
части рудных тел выделяют три группы месторождений. К первой груп-
пе относятся месторождения окисных и гидроокисных руд железа и
марганца, бокситов, хромита, касситерита, руд вольфрама и ртути, зо-
лота в кварцевых жилах, платины. Главные рудообразующие минералы
этих месторождений практически устойчивы в поверхностных условиях,
и поэтому здесь минеральный состав руд и содержание металла суще-
ственно не изменяются. Незначительные изменения содержания иногда
могут происходить в сторону повышения за счет выщелачивания легко-
растворимых нерудных минералов или в сторону понижения вследствие
физического выветривания рудных минералов и загрязнения руд без-
рудными компонентами. Данные минералогического и химического ис-
следования поверхностных частей месторождений могут быть распро-
странены на глубину.
Ко второй группе относятся месторождения свинца, мышьяка, вис-
мута’"сурьмы, карбонатных руд железа и марганца. Главные рудообра-
зующие минералы этих месторождений неустойчивы в зоне окисления,
но они замещаются устойчивыми вторичными минералами. В поверх-
ностных частях таких месторождений изменяется минеральный состав,
но без существенного изменения содержания главных металлов. По-
148

этому данные химического опробования приповерхностных частей место-
рождений могут быть распространены на глубину.
Во всех случаях при определении содержания важнейших компо-
нентов в рудах следует учитывать возможность его изменения за счет
механического загрязнения, увеличения или уменьшения объема руд
и т. п.
О минеральном составе первичных руд можно судить на основе
изучения остаточных первичных минералов, типоморфных минералов и
по индикаторным текстурам лимонитов зоны окисления.
Однако следует иметь в виду, что на некоторых свинцовых место-
рождениях в зоне окисления происходит накопление молибдена и вана-
дия в форме вульфенита и ванадинита. Содержание данных металлов
в зоне окисления^иногда-достигает промышленного уровня, а в первич-
ных рудах оно не превышает кларковых значений. В этих случаях дан-
ные опробования по указанным металлам нельзя распространять
на глубину.
К третьей группе относятся месторождения цинка, меди, никеля,
кобальта, МОЛИбДена,'урана и золота (в сульфидных месторождениях).
Главные рудообразующие минералы указанных месторождений неустой-
чивы в зоне окисления, а продукты их разложения могут легко раство-
ряться и выносится из рудных тел.
В зоне окисления таких месторождений существенно изменяется
минеральный и химический состав руд. Данные минералогического и
химического опробования приповерхностных частей указанных место-
рождений будут характеризовать лишь окисленные руды и их нельзя
распространять на глубинные части месторождений.
Все главные месторождения нерудного сырья целесообразно раз-
делить иа две группы. К первой группе относятся месторождения, где
качество руд определяется главным образом их химическим составом.
Это месторождения галоидных солей, серы, пирита, апатита, фосфорита,
магнезита, флюорита, керамического сырья (полевой шпат, кварц-пег-
матит, каолин), цементного сырья (мергели, известняки, глины), гипса.
По степени устойчивости в поверхностных условиях месторождения пе-
речисленных полезных ископаемых разделяются на подгруппы.
К первой подгруппе относятся месторождения галоидных солей;
главные рудообразующие минералы здесь неустойчивы в поверхност-
ных условиях. Такие соли легко растворяются в воде и даже за счет
влаги воздуха. Их выходы на поверхность земли встречаются исключи-
тельно редко, только в резко континентальных условиях. Пробы, взятые
с поверхности таких рудных тел, не характеризуют ни минерального,
ни химического состава глубинных частей месторождений.
Во вторую подгруппу включаются месторождения полезных иско-
паемых, главные минералы которых в поверхностных условиях частич-
но растворяются или замещаются. Это месторождения известняков, мер-
гелей, гипса, ангидрита. Пробы, взятые с поверхности таких месторож-
дений, не всегда полностью отражают химический состав глубинных
частей месторождений.
К третьей подгруппе относятся месторождения, главные минералы
которых устойчивы в поверхностных условиях. Они представлены мес-
торождениями керамического сырья (кварца, полевого шпата, пегма-
титов, глин, андалузита, кианита флюорита и др.). Пробы, взятые
с поверхности рудных тел, достаточно полно характеризуют глубинные
части их, однако необходимо учитывать возможность засорения сырья
механическими примесями за счет вышележащих рыхлых отложений.
Во вторую группу включаются месторождения, где качество полез-
ных ископаемых определяется их физико-техническими свойствами.
К числу их относятся месторождения песчаников, кварцитов, естествен-
ных и декоративных камней, асбеста, слюд, корунда и наждака, талька,
149

алмаза, исландского шпата, оптического и пьезокварца, оптического
флюорита. Для оценки месторождений по выходам на поверхность их
также целесообразно разделить на две подгруппы.
К первой подгруппе относятся месторождения полезных ископае-
мых, устойчивых в поверхностных условиях. Это месторождения естест-
венных строительных и декоративных камней, песчаников, кварцитов,
талька, корунда, наждака, асбеста, слюд, алмазов.
Технические пробы, взятые с поверхности таких месторождений,
отражают качество сырья в глубинных частях месторождений. Однако
в поверхностных частях месторождений строительных и декоративных
камней отмечается повышенная трещиноватость их, а следовательно,
и пониженная прочность, что следует учитывать при оценке месторож-
дений.
Ко второй подгруппе относятся месторождения оптического и пье-
зокварца, исландского шпата, оптического флюорита. Качество полез-
ного ископаемого таких месторождений определяется величиной и со-
вершенством кристаллов. В поверхностных условиях кристаллы подвер-
гаются различным, главным образом физическим воздействиям, в зна-
чительной степени разрушаются и нередко теряют ценные качества.
Следовательно, данные опробования поверхностных частей месторожде-
ний не будут характеризовать качество кристаллов, расположенных на
глубине.
Однако о качестве кристаллов глубинных частей месторождений
можно сделать правильные выводы на основе анализа их дефектов. По-
скольку качество полезного ископаемого определяется величиной и со-
вершенством кристаллов, а последнее зависит от наличия или отсут-
ствия в них различных дефектов, тщательный анализ этих дефектов
позволит судить о качестве полезного ископаемого, расположенного
в поверхностных частях месторождений и на глубине.
Прежде всего следует различать первичные и вторичные дефекты.
Первичные возникают при образовании кристаллов. К ним относятся
малые размеры монокристаллов, двойники, первичные твердые и газо-
жидкие включения, первичная окраска, свили (оптическая неоднород-
ность кристаллов), различная зональность и т. п. Если в пробе, взятой
с поверхности рудных тел, кристаллы имеют перечисленные первичные
дефекты, то можно утверждать, что они будут присущи кристаллам,
расположенным на глубине.
К вторичным дефектам кристаллов относятся различные трещины,
вторичные твердые, жидкие, газовые и газожидкие включения, механи-
ческие двойники и т. п. Кристаллы приобретают эти дефекты в поверх-
ностных условиях и на глубине при тектонических движениях. Следова-
тельно, если в пробах, взятых с поверхности рудных тел, кристаллы
содержат вторичные дефекты, то эти пробы будут отражать качество
кристаллов, расположенных в поверхностных частях или на глубине,
но только в пределах тектонически нарушенных участках.
Итак, выше изложены особенности сбора и анализа материалов,
необходимых для перспективной оценки месторождений полезных иско-
паемых на этапе поисков. Приведенные соображения позволяют на
основе поисковых данных отнести месторождение к определенному гео-
лого-промышленному типу и тем самым подойти к его перспективной
оценке. Экономические основания оценки рассмотрены в гл. «Геолого-
экономическая оценка месторождений полезных ископаемых».
8. ПОИСКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ МОРСКОГО ДНА
В настоящее время со дна морей и океанов добывается значитель-
ное количество нефти, природного газа, алмазов и других драгоценных
камней, золота, платины, меди, кобальта, никеля, редких металлов, мар-
150

ганца, железа и др., а также строительных материал! в. Однако освое-
ние подводных богатств еще только начинается. Инте сивно изучаются
геология, закономерности пространственного распреда [ения, поисковые
признаки месторождений полезных ископаемых, а тан ке разрабатыва-
ются методы и технические средства поисков, разведки и промышлен-
ного освоения месторождений. Эти месторождения с некоторой услов-
ностью целесообразно разделить на следующие группыс
—	прибрежно-морские;	)
— месторождения, расположенные в недрах земли, на территории,
занятой морями и океанами;	;£
—	глубоководные месторождения морского дна. 1
Прибрежно-морские месторождения представлен!;, россыпями хи-
мически устойчивых тяжелых минералов: рутила, циркона, ильменита,
монацита, платиноидов, золота, касситерита, алмаза и ир.
Выделяются три группы минералов, отличающиеся по условиям
переноса, отложения и особенностям пространствешэго размещения.
К первой группе относятся тяжелые минералы, ха актеризующиеся
низкой миграционной способностью. Это золото, плапкноиды, кассите-
рит и др., имеющие плотность выше 7 г/см3 и сравнительно небольшую
механическую устойчивость. Россыпи этих минералов расположены не
далее 20—30 км от коренного источника.	ъ
Вторую группу составляют механически устойчивые минералы
с плотностью 4—7 г/см3: магнетит, хромит, монацит, пдркон, ильменит,
рутил; они могут располагаться в десятках и даже ссхнях километров
от коренного источника.	I
К третьей группе относятся особенно механическ» jустойчивые ми-
нералы с плотностью ниже 4 г/см3: алмаз, сапфир, губин, шпинель
и т. п. Скопления таких минералов могут находитьсе на расстоянии
многих сотен километров от коренного источника. э
Пространственное положение прибрежно-морских оссыпей опреде-
ляется также геологическими, геоморфологическими г i гидродинамиче-
скими факторами.	Т,
При изучении геологической обстановки важно установить источ-
ники сноса полезных минералов, степень их перспектш «ости, особенно-
сти неотектонических движений, климатические условиям т. п.
Геоморфологические условия во многом определит морфологию
россыпей и их строение. Поэтому необходимо выясняш геоморфологи-
ческие особенности прилегающей к акватории суши и ш ибрежной зоны,
а также характер подводных форм рельефа.	>[
Большое значение в формировании, размещении исдинамике приб-
режно-морских россыпей имеют гидродинамические условия, в частно-
сти, особенности и режим морских течений, характер ( степень волне-
ний и т. п.	>9
Поиски таких месторождений начинаются с геологического и гео-
морфологического изучения прилегающей к акваторий суши. Эти ис-
следования выполняются обычными наземными способами; выявляются
и используются изложенные выше поисковые предпосылки и признаки.
Важное значение при этом имеет аэрофотосъемка, с помощью которой
могут быть изучены не только формы рельефа суши, rf> и поверхность
мелководной прибрежной части (при благоприятных условиях до глу-
бины 20 м).	I
Ведущим методом поисков является шлиховая ст эмка. Прежде
всего опробуются места скопления шлиховых минерале» в прибрежной
части суши: русла, долины, террасы рек, ручьев, а так ке морские тер-
расы, пляжи и др. Эти исследования наряду с геологи! искими, геомор-
фологическими и гидродинамическими материалами да эт возможность
составить обоснованный прогноз о возможном наличии h даже о масш-
табе прибрежных и подводных россыпных месторождений.
151

Шлиховое опробование подводных прибрежных отложений вначале
осуществляется с помощью легких технических средств: дночерпателей,
всасывающих и комбинированных пробоотборников и др. При благо-
приятных условиях проходка скважин с целью поисков может выпол-
няться со льда станками ударного или вращательного бурения. В слу-
чае положительных результатов опробования одновременно со сгуще-
нием сети скважин должны изучаться следующие важные вопросы:
рельеф морского дна, состав, строение и мощность рыхлых отложений
различного гранулометрического и минерального состава, характер
рельефа коренных пород и др. Эти задачи могут быть выполнены рацио-
нальным комплексом геофизических методов в сочетании с бурением
скважин.
В результате выполнения перечисленных исследований дается перс-
пективная оценка выявленных россыпных месторождений или рудо-
проявлений.
Месторождения, находящиеся в недрах под дном морей и океанов,
могут быть представлены каустобиолитами (нефтью, газом, ископае-
мым углем), а также рудными и нерудными ископаемыми. Поиски та-
ких месторождений значительно осложняются по сравнению с сухопут-
ными поисками. Наличие водного покрова и недоступность непосред-
ственного изучения земной поверхности во многом осложняют приме-
нение технических средств и выдвигают новые методические задачи.
Наряду с бурением скважин особенно большая роль в этих услови-
ях принадлежит геофизическим методам: сейсмометрии, магнитометрии,
гравиметрии, радиометрии и электрометрии. Однако одним из ведущих
следует считать метод звуковой геолокации. Наиболее широко метод
звуковой геолокации применяется на акваториях для непрерывного
изучения разреза донных отложений и подстилающих коренных пород.
С помощью геолокационной аппаратуры закартированы многие подвод-
ные нефтегазоносные, солянокупольные структуры Северного и Каспий-
ского морей и шельфа японских островов. Имеется опыт поисков мето-
дом геолокации подводных залежей каменного угля, железных руд, и
касситеритовых россыпей, а также песчано-гравийных залежей. При
этом объем поискового бурения сокращается в несколько раз.
Изучение и освоение глубоководных месторождений, представлен-
ных железистыми, марганцевыми конкрециями, отложениями желтых,
красных, синих глин, содержащими сульфиды меди, цинка, а также
золото и серебро (Красное море, Атлантический океан и др.), только
еще начинается.
В настоящее время осуществляются мелкомасштабные исследова-
ния геологического строения дна океанов с помощью таких кораблей,
как «Витязь», «Дмитрий Менделеев», «Гломар Челленджер» и др.,
создаются подводные станции типа «Черномор» и др. Эти исследования
проводятся с помощью геофизических и геохимических методов, эхоло-
тов, подводного фотографирования и т. д.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Аэрометоды геологических исследований. Л., «Недра», 1971. 703 с. с ил. Авт.:
В. К. Еремин, А. И. Виноградова, Попова Т. А.
2.	Красников В. И. Рациональные поиски рудных месторождений. М., Госгеол-
техиздат, 1959, с. 411 с ил.
3.	Лапп. М. А., Матюшина Е. С. К вопросу о поисковом значении иода.— «Труды
ВИТР. Методика и техника разведки», 1970, № 72, с. 53—57.
4.	Методическое руководство по геологической съемке масштаба 1 : 50 000. Т. 1.
Л., «Недра», 1974. 519 с. с ил. Авт.: И. И. Абрамович, Л. И. Березина, В. М. Будько
и др. 519 с. с ил.
4а. То же, т. П. Л., «Недра», 1974. 256 с. Авт.: Е. Е. Белякова, Н. Н. Васильева,
Кумпаи А. С. и др.
152

5.	Геофизические и геохимические методы поисков и оценки эндогенных место-
рождений олова. Л., «Недра», 1974. 224 с. с ил. Авт.: Л. Т. Мишин, И. Г. Александров,
И. А. Барышников и др.
6.	Новицкий Г. П. Комплексирование геофизических методов разведки. Л., «Не-
дра», 1974. 256 с. с ил.
7.	Основные положения организации и производства геологосъемочных работ мас-
штаба 1 : 50 000 (1 : 25 000). М., «Недра», 1968. 59 с. Авт.: Е. Е. Белякова, А. И. Бурдэ,
Б. Н. Горбунов и др.
8.	Поликарпочкин В. В., Поликарпочкина Р. Т. Геохимические поиски месторож-
дений полезных ископаемых. М., «Недра», 1964. 105 с. с ил.
9.	Сафронов Н. И. Основы геохимических методов поисков рудных месторожде-
ний. Л., «Недра», 1971. 216 с. с ил.
10.	Смирнов С. С. Зона окисления сульфидных месторождений. М.—Л., Изд-во
АН СССР, 1955. 332 с. с ил.
11.	Соловов А. П. Теория и практика металлометрических съемок. Алма-Ата,
Изд-во АН КазССР. 1959. 266 с. с пл.
12.	Страхов Н. М. Основы теории литогенеза. Т. 1. М., Изд-во АН СССР, 1960.
212 с. с ил.
13.	Таусон Л. В. Закономерности образования эндогенных ореолов рассеяния в по-
лях рудных месторождений.— «Геология и геофизика». 1974, № 5, с. 113—124.
14.	Основы научного прогноза месторождений твердых полезных ископаемых. Под
ред. Д. В. Рундквиста. Л., 1971. 454 с. с нл. (ВСЕГЕИ).
15.	Прогнозирование месторождений полезных ископаемых при региональных гео-
логических исследованиях. Тезисы к семинару «Пути повышения эффективности про-
гноза минерального сырья при геологосъемочных работах». Под ред. Д. В. Рундквиста.
Л., 1973, 204 с. с нл. (ВСЕГЕИ).

ГЛАВА Ш
ОПРОБОВАНИЕ
1.	ПОНЯТИЕ О КАЧЕСТВЕ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО
Свойства полезных ископаемых, определяющие их промышленную
ценность, пути и возможности их использования в народном хозяйст-
ве объединяются общим понятием — качество полезного ископаемого.
Показатели качества весьма разнообразны и специфичны для каждого
вида минерального сырья. К ним относятся химический и минеральный
состав полезного ископаемого, его текстурно-структурные, физические
и технологические свойства.
Химический состав — важнейшая характеристика качества боль-
шего числа видов минерального сырья. Например, чем выше содер-
жание меди в медной руде, тем богаче руда, выше ее качество. На мно-
гих месторождениях полезных ископаемых путем исследования хими-
ческого состава отличают руду от пустой породы и разделяют про-
мышление сорта руд.
Химические элементы, входящие в состав полезного ископаемого,
делятся на главные и попутные компоненты. Главные компоненты опре-
деляют промышленное значение месторождения, по содержанию глав-
ных компонентов проводят контуры рудных тел и промышленных сортов
руд. Среди главных компонентов различают полезные и вредные. На-
пример, в железных рудах полезным компонентом является железо, а
вредными — сера и фосфор. При высоком содержании вредных компо-
нентов для их удаления приходится изменять технологию переработки
полезного ископаемого. Например, богатую серой железную руду нельзя
направлять в плавку, ее следует предварительно подвергнуть обогаще-
нию или обжигу (агломерации) для удаления серы.
Попутные компоненты оказывают некоторое влияние на качество
руды, но по ним не проводят контуров рудных тел или промышленных
сортов руд. При содержании в рудах попутных компонентов они назы-
ваются комплексными. Минеральное сырье в большей части представ-
ляет собой комплексные полезные ископаемые, содержащие много цен-
ных компонентов. Главные и попутные компоненты не всегда четко раз-
деляются, иногда попутные компоненты могут переходить в главные.
Ценные попутные компоненты целесообразно разделить на две
группы. Компоненты первой группы образуют собственные минералы,
которые могут быть выделены в концентрат путем обогащения. Компо-
ненты второй группы не образуют собственных минералов, а входят
в виде изоморфных или других примесей в главные минералы руд и
могут быть извлечены лишь при металлургической переработке руд.
Так, в магнетитовых рудах сера и медь обычно образуют сульфиды: пи-
рит и халькопирит, т. е. относятся к первой группе и могут быть выде-
лены в пиритный и медный концентраты. Но в тех же рудах ванадий
изоморфно входит в состав магнетита и относится ко второй группе.
Его извлекают при выплавке стали из мартеновских шлаков. Ко второй
группе относятся так называемые рассеянные элементы: кадмий, ин-
дий, таллий, галлий, германий, рений, селен, теллур, скандий и пр.
Наряду с общим, или валовым, химическим составом руды для
многих полезных ископаемых большое значение имеет фазовый состав
или баланс распределения компонентов в руде. Фазовый состав показы-
вает долю ценного компонента в руде, связанного с отдельными мине-
154

ралами или группами минералов. Определение фазового состава позво-
ляет предсказать некоторые технологические свойства руды и вероятное
извлечение из нее ценных компонентов. Например, в железистых квар-
цитах железо входит в состав магнетита, гематита, сидерита, желези-
стых силикатов и сульфидов. Выгодно извлекать железо обычно только
из магнетита, редко из гематита и сидерита. Поэтому о качестве такой
руды можно надежно судить лишь после установления доли железа,
заключенного в разных минералах и прежде всего в магнетите.
Минеральный состав полезного ископаемого дополняет сведения
о химическом составе, а для некоторых полезных ископаемых, особенно
находящихся в россыпях, является главным показателем качества, так
как по содержанию ценных минералов можно оконтурить рудные тела
и подсчитать запасы минералов.
По минеральному составу можно установить форму нахождения
компонентов в руде, баланс их распределения между минералами, пред-
сказать вероятную схему переработки руд. Часто руды одинакового хи-
мического состава резко различаются по минеральному составу и тре-
буют различных схем переработки. Например, магнетитовые квапциты
могут быть обогащены магнитной сепарацией, а гематитовые кварциты
того же химического состава либо флотацией, либо воссстановитель-
ным обжигом с последующей магнитной сепарацией. Если медь в руде
заключена в сульфидах, ее можно извлечь флотацией, а если руда
окислена и медь содержится в силикатах или карбонатах, то извлечение
меди затруднено, и руда становится непромышленной.
Минералы, слагающие рулу, принято делить на рудные и нерудные,
или жильные, кроме того, на главные, второстепенные и редкие (акцес-
сорные). Особенно важное значение имеют главные рудные (иногда не-
рудные) минералы, так как они обусловливают промышленный харак-
тер руды. Главные минералы подвергаются всестороннему изучению.
Второстепенные минералы тоже могут содержать полезные компонен-
ты, некоторые из них могут оказывать заметное влияние на качество
руды. Редкие минералы обычно не влияют на качество руды, а имеют
лишь минералогическое или генетическое значение.
Противопоставление рудных и нерудных минералов не всегда целе-
сообразно. Обычно нерудные минералы составляют балласт и их уда-
ляют в ходе переработки руды. Но часто нерудные минералы также
имеют промышленное значение, а в нерудных полезных ископаемых
играют определяющую роль. Например, во многих полиметаллических
рудах ценными минералами являются галенит, сфалерит и барит. Ино-
гда в нерудных минералах концентрируются отдельные ценные попут-
ные компоненты, например в алюмосиликатах—галлий, в слюдах и
щелочных полевых шпатах — рубидий и цезий. Отходы (хвосты) руды,
состоящие из нерудных минералов, могут использоваться как строи-
тельный материал, сырье для цементной, керамической промышленно-
сти. Поэтому в рудах следует изучать в равной мере рудные я неруд-
ные минералы.
Текстуры и структуры руд сильно влияют на их обогатимость. Осо-
бенно большое значение имеет размер зерен минералов или их агрега-
тов, а также срастания минералов. Чем крупнее зерна минералов или
их скопления, тем лучше обогащается руда (рис. 31). Некоторые весьма
тонкозернистые руды вообще не поддаются обогащению, например,
«упорные» бокситы. Плохо обогащаются пуды колломорфной или ме-
таколлоидной текстуры. Например, в слабо метаморфизованных колче-
данных рудах колломорфной структуры не удается полностью разде-
лить обогащением минералы меди и цинка, различающиеся схемой ме-
таллургической переработки. Включения нерудных минералов в магне-
тите резко снижают качество магнитных концентратов.
155

Текстуры и структуры руд весьма разнообразны. Можно упомянуть
такие распространенные текстуры, как сплошные, вкрапленные, прожил-
ковые, однородны>е, полосчатые, пятнистые, брекчиевые и брекчиевнд-
ные. Из структур можно отметить крупно-, средне-, мелко и тонкозер-
нистые. Установление структуры и текстуры руды существенно допол-
няет сведения о составе руды, полнее выявляет ее качество.
Руда и слагающие ее минералы обладают разнообразными физи-
ческими свойствам^. Из множества физических свойств важны те, что
влияют на разведку, добычу и переработку руды, а также определяют
область применение полезного ископаемого.
Почти всегда приходится определять объемную массу, пористость
и влажность руды,, Так как эти показатели необходимы для подсчета
запасов. Большое Значение имеют прочностные свойства руды. В одних
случаях прочность руды настолько мала, что она самопроизвольно об-
Рис. 31. Различие в обогатимости тонкозер-
нистых и прожилковых магнетитовых руд.
СМС — сухая магнитная сепарация
рушается в горных выработках, в других — наоборот, требуется значи-
тельный расход взрьывчатых веществ для обрушения руды. Важно знать
категорию буримостги руды, коэффициент разрыхления (насколько уве-
личивается ее объему после разрушения), кусковатость руды (крупность
обломков руды послбе взрыва).
Для рыхлых полезных ископаемых часто приходится изучать гра-
нулометрический соостав, особенно в тех случаях, когда ценная часть
руды заключена во фракциях определенного размера (месторождения
фосфоритов, оолитоВвых железных руд, строительного гравия, и др.).
Для большой грэуппы нерудных полезных ископаемых физические
свойства руды или 'отдельных минералов определяют возможность и
область применения. Например, для асбеста важны длина и гибкость
волокон, для слюды-—площадь пластинок и электроизоляционные свой-
ства, для оптическогоо сырья — размер моноблоков и отсутствие дефек-
тов в кристаллах. По.»делочные материалы ценятся декоративными свой-
ствами: цветом, тексттурным рисунком, а также отсутствием трещинова-
тости, некоторых вклдючений и т. п.
Редко полезные Вископаемые находят непосредственное применение
в народном хозяйстве^ Обычно они подвергаются той или иной перера-
ботке и в промышленности используется какой-то конечный продукт, по-
лучаемый из руды. Например, руды цветных металлов большей частью
подвергают обогащению, при этом получают концентраты и хвосты.
Концентраты направляются в металлургический передел, где из них
выплавляют металлы.,. Из сложных по составу руд может быть полу-
чено несколько различчных концентратов и металлов. Так, из алтайских
колчеданно-полиметал.1Лических руд извлекают 13 ценных компонентов.
Хвосты, состоящие из нерудных минералов, иногда применяются в ка-
честве строительного м^атериэла.
Схема переработку полезного ископаемого определяется его хими-
ческим и минеральными составом, текстурно-структурными особенностя-
ми, иногда физическими свойствами, а также уровнем развития пере-
156

рабатывающей промышленности. Схемы переработки некоторых полез-
ных ископаемых весьма сложны, состоят из множества различных опе-
раций: дробления, обогащения, обжига, растворения и пр.
Практически для каждого вида минерального сырья применяется
определенная схема переработки, причем часто на одном месторождении
имеются руды, требующие различных схем переработки. Например, на
скарново-магнетитовых месторождениях наиболее богатые и чистые ру-
ды идут в плавку, богатые сернистые руды направляются на обжиг (аг-
ломерацию), а бедные руды —на обогащение магнитной сепарацией.
Технологические схемы переработки полезного ископаемого харак-
теризуются различными показателями. Наиболее важные из них — вы-
ход готовой продукции качество (состав) готовой продукции, извлечение
ценных компонентов. В технологической схеме показывают также по-
тери компонентов в отходах переработки руды, расход воды, энергии,
реагентов и других материалов на тонну исходной руды или на тонну
продукции.
Различия в качестве руд требуют выделения на месторождениях
участков, сложенных разными рудами, и изображения этих участков
иа геологических колонках скважин, зарисовках горных выработок, гео-
логических разрезах, планах и пр. Существуют два принципиально раз-
личных способа классификации руд. Первый способ основан на разли-
чиях минерального состава, текстуры и структуры руды. По этому спо-
собу руды классифицируют в процессе геологической документации раз-
ведочных выработок путем выделения природных типов руд. Как пра-
вило, последние заметно различаются по минеральному и химическому
составу, иногда по технологическим свойствам. С помощью природных
типов руд выясняют строение тел полезных ископаемых.
Второй способ классификации руд применяется после их опробова-
ния и заключается в выделении промышленных сортов руд согласно
кондициям, чаще всего по химическому составу. Руды, относящиеся к
разным промышленным сортам, обладают разными технологическими
свойствами, т. е. перерабатываются по разным технологическим схе-
мам, следовательно, необходима их раздельная добыча и раздельный
подсчет их запасов.
На практике часто смешивают понятия о природных типах и про-
мышленных сортах руд и подменяют изучение, например, природных
типов руд изучением промышленных сортов, что недопустимо.
Между природными типами и промышленными сортами руд имеет-
ся некоторое соответствие. Обычно руды, относящиеся к различным про-
мышленным сортам, отвечают и разным природным типам. Но часто
различные природные типы руд относятся к одному промышленному
сорту руды. Например, на скарново-магнетитовых месторождениях сорт
богатых руд, не требующих обогащения, соответствует типу сплошных
магнетитовых руд. Но такие типы магнетитовых руд, как равномерно-
вкрапленные, полосчато-вкрапленные, брекчиевидные, прожилковые со-
ставляют промышленный сорт бедных руд, нуждающихся в обогаще-
нии.
Качество руд непостоянно, оно изменяется в пространстве, и одна
из важных задач разведки состоит в изучении его изменчивости. В из-
менении качества руд можно выделить случайные и закономерные ко-
лебания. Случайная изменчивость выражается в беспорядочном коле-
бании качества руд и влияет на густоту сети опробования. Чем сильнее
проявлена случайная изменчивость, тем чаще и крупнее следует брать
пробы, чтобы получить надежную характеристику качества руд.
Закономерная изменчивость выражается в плавном изменении ка-
чества руд в зависимости от тех или иных факторов. Она имеет важное
значение, если проявлена достаточно четко и установлена путем опро-
бования, так как в этом случае ее можно использовать для прогноза
157

качества руд. Установлено несколько видов закономерной изменчиво-
сти: качественные закономерности, пространственные закономерности и
взаимосвязи между показателями качества руд, например между содер-
жаниями компонентов.
Качественные закономерности выражаются в разном составе типов
руд или в более широком понимании — в зависимости состава руд от
качественных признаков руды, которые нельзя охарактеризовать чис-
ленно (окраска, текстура, структура руды и др.).
Пространственные закономерности выражаются в изменении со-
става руд по мощности (рис. 32), простиранию и падению рудных тел,
с удалением от рудоконтролирующих нарушений, контактов интрузив-
ных тел и пр.
Рис. 32. Закономерная изменчивость содер-
жания фосфора в магнетитовой руде по
скважине.
1 — слоистые туффиты; 2 — вулканические
туфы; 3 — сплошная магнетитовая руда;
4 — вкрапленная магнетитовая руда
Рис. 33. Зависимость между содержаниями
цинка и кадмия в полиметаллической руде.
По А. Н. Литвиновичу
Широко распространены взаимосвязи между содержаниями компо-
нентов (рис. 33), которые могут быть прямолинейными и криволиней-
ными, парными и множественными, четкими и плохо проявленными.
Изменчивость состава руд влияет на плотность разведочной сети
и сети опробования, размеры проб, иногда на выбор вида проб. Измен-
чивость качества учитывается также при подсчете запасов руд, планиро-
вании добычи, геолого-экономической оценке месторождений.
2.	ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ЗАДАЧИ ОПРОБОВАНИЯ
Главная задача опробования — изучение качества полезного иско-
паемого. Объектами изучения могут быть отдельные пробы, природные
типы или промышленные сорта руд, блоки подсчета запасов, рудные
тела и месторождение в целом. Кроме того, опробовать приходится и
вмещающие породы, особенно те, которые залегают внутри рудных тел
или в непосредственной близости к ним. В процессе опробования изу-
чают различные показатели качества разными способами, поэтому вы-
деляется несколько видов опробования: химическое, минералогическое,
технологическое и техническое.
Химическое опробование служит для изучения химического состава
руд и вмещающих пород. В процессе опробования определяется содер-
жание главных и попутных компонентов, изменение химического со-
става в пространстве, выявляются зависимости между содержаниями
компонентов. Для большей части полезных ископаемых химическое оп-
робование является основным, с помощью его оконтуривают рудные
158

тела и промышленные сорта руд и считают запасы руды и компонен-
тов. Обычный химический анализ дает общее, или валовое, содержание
компонентов в руде. В тех случаях, когда требуется знать содержание
компонентов, связанных с разными минералами, прибегают к фазо-
вому химическому анализу.
Минералогическое опробование применяется для определения ми-
нерального состава руды и вмещающих пород, их текстурно-структур-
ных особенностей, а также для определения химического состава мине-
ралов. Особенно детально изучаются главные минералы. В процессе оп-
робования устанавливается форма нахождения ценных компонентов
в руде, баланс распределения важнейших компонентов между минера-
лами. Минералогическое опробование имеет большое значение для ре-
шения ряда научных вопросов, в частности, для установления генетиче-
ских особенностей месторождения. На некоторых типах месторождений
(россыпи) минералогическое опробование является основным и приме-
няется для подсчета запасов. С помощью минералогического опробова-
ния выделяют природные типы руд и выясняют строение рудных тел.
Технологическое опробование проводится с целью создания
рациональной схемы или проверки применимости существующих
схем переработки минерального сырья, а также для установле-
ния технологических показателей. Результаты технологических ис-
пытаний могут использоваться для установления зависимостей пока-
зателей переработки от состава руды, для подсчета запасов. Большое
значение они имеют при геолого-экономической оценке месторождений
и проектировании горнорудных предприятий. Г. А. Коц, В. М. Григорьев
и Е. Г. Разумная предложили проводить технологическое картирование
месторождений, т. е. составлять карты, планы или табличный материал,
показывающие изменение технологических свойств в пространстве.
Техническое опробование служит для изучения физических
свойств полезного ископаемого. Для ряда полезных ископаемых (слюда,
асбест, пьезооптическое сырье, строительные материалы, каменный
уголь и др.) техническое опробование является основным.
Кроме установления качества опробованием решаются и другие
задачи. На многих месторождениях, где руда постепенно переходит
в оруденелую породу, опробование позволяет оконтуривать рудные те-
ла, а внутри них выделять промышленные сорта руд. Результаты опро-
бования служат основой подсчета запасов. С помощью опробования изу-
чается изменчивость качества руды, закономерности размещения ценных
компонентов и минералов в руде.
При эксплуатации месторождений опробование позволяет учиты-
вать потери и разубоживание руды, создает основу для планирования
добычи руды и усреднения ее состава. В ходе переработки руды опро-
буют получаемые из нее промпродукты и концентраты для взаимных
расчетов между потребителями и поставщиками горнорудного сырья.
Одно из основных требований, предъявляемых к опробованию, за-
ключается в его достоверности. Ошибки в опробовании могут сильно
исказить контуры рудных тел, повлечь за собой существенные погреш-
ности в подсчете запасов руды и компонентов, привести к неверному
заключению о значении месторождения, к ошибкам в проектировании
горнорудного предприятия.
Достоверность опробования обеспечивается рациональным выбором
видов проб, их размеров и размещения, способов взятия, обработки и
анализа проб. Для соблюдения требования достоверности применяют
контроль опробования, позволяющий оценить его погрешность и избе-
жать грубых ошибок.
Опробование должно быть не только достоверным, но и полным.
Во-первых, в руде должны быть выявлены все ценные компоненты, за-
служивающие внимания. К сожалению, иногда повторное изучение ме-
159

сторождений выявляет пропущенные при опробовании ценные компо-
ненты, не только попутные, но и главные. Во-вторых, опробованием
должно быть охвачено все месторождение. Ошибочна применяемая ино-
гда практика исследования части проб на те или иные компоненты.
К опробованию часто предъявляется требование оперативности,
особенно при эксплуатации месторождения. Опробование не должно
задерживать добычу или переработку руды.
Наконец, опробование должно быть экономичным и высокопроиз-
водительным. Требование экономичности вообще противоречит требо-
ванию достоверности, и следует так построить систему опробования,
чтобы с наименьшими затратами обеспечить заданную достоверность.
Существует много видов проб, позволяющих решать указанные
задачи. Для каждого вида проб можно выделить три главные последо-
вательные операции опробования взятие, обработки и испытание
проб.
Взятие пробы — ответственная операция; она должна обеспечивать
представительность пробы, т. е. соответствие качества пробы качеству
той руды, которую она характеризует. При взятии пробы особенно
опасны систематические искажения состава руды, например, вследст-
вие избирательного истирания и потери ценных минералов, попадания
пустой породы в пробу и др. Применяется много способов взятия проб,
зависящих от их назначения и свойств полезного ископаемого.
Иногда о качестве полезного ископаемого можно судить без от-
бора проб, например, по данным геофизических исследований или на
основе анализа выявленных закономерностей размещения компонентов
в рудах.
Следующая операция — обработка пробы — предназначена для
подготовки материала пробы к исследованию, например к химическому
анализу. Обработка проб осуществляется многими способами, опреде-
ляемыми назначением проб. В обработку пробы могут входить дроб-
ление, сокращение, промывка, выделение концентратов и другие спо-
собы. Главное требование к этой операции — сохранение представитель-
ности пробы. Так, навеска, направляемая на химический анализ, по
составу должна быть идентична исходной пробе.
Испытания пробы проводятся с помощью различных методов:
спектрального или химического анализов, минералогического, петрогра-
фического, технологического исследований и пр. В результате испыта-
ний пробы получают сведения о качестве полезного ископаемого в этой
пробе, например о химическом составе руды.
3.	СПОСОБЫ ОТБОРА ПРОБ
Разнообразие видов минерального сырья, различия в изменчивости
оруденения, в назначении проб обусловливают множество способов
взятия проб. Можно выделить три группы способов взятия проб, зави-
сящие от вида разведочных выработок и состояния материала, подле-
жащего опробованию. К первой группе относятся способы взятия проб
из горных выработок, иногда из обнажений. Этими способами опробу-
ются канавы, шурфы, штреки, рассечки, восстающие и другие горные
выработки. Способы взятия проб здесь наиболее многочисленные, наи-
более распространенными являются пггуфной, точечный, бороздовый,
шпуровой, задирковый и валовой.
Ко второй группе относятся способы взятия проб из скважин. Раз-
личия в способах взятия проб этой группы обусловлены видами буре-
ния, которые в свою очередь определяются характером полезного иско-
паемого и глубиной его залегания. Чаще других приходится опробовать
скважины колонкового бурения, где материалом для взятия проб слу-
жит керн, иногда шлам. Для некоторых типов полезных ископаемых
160

применяется ударно-канатное бурение скважин, при котором пробы
берутся из шлама. В рыхлых отложениях применяется механическое
ударно-вращательное или ручное бурение; в этих условиях также есть
некоторая специфика взятия проб.
Третья группа — взятие проб из отбитой руды, в том числе в забоях
горных выработок, в отвалах и даже в вагонетках, причем опробовать
можно не только руду, но и получаемые из нее концентраты.
Штуфной способ
Штуфной способ взятия проб широко распространен и применяется
при поисках для выявления первичных геохимических ореолов (прове-
дение металлометрических съемок), при разведке для изучения мине-
рального состава, петрографических особенностей и некоторых физи-
ческих свойств (объемной массы, пористости, влажности, прочности
и пр.) полезного ископаемого.
В пробу отбираются типичные штуфы или несколько штуфов мас-
сой 0,2—2 кг из целика или отбитой руды. Если тело полезного иско-
паемого имеет сложное строение, то штуфы следует брать из каждого
типа руды пропорционально их распространенности. Типичность шту-
фов определяется визуально по минеральному составу и текстурно-
структурным особенностям.
Штуфной способ, как правило, непригоден для изучения химиче-
ского состава руды и оконтуривания рудных тел, так как в отборе шту-
фов может сказаться субъективность, которая приводит к существен-
ным погрешностям опробования. Только в редких случаях, когда оруде-
нение весьма равномерное, штуфной способ может дать некоторое пред-
ставление о химическом составе руды.
Достоинства штуфного способа: высокая оперативность и произво-
дительность, не задерживается продвижение забоя горных выработок.
Точечный способ
Материал пробы составляется из кусочков (частичных проб) раз-
мером 1,5—3 см и массой 10—20 г, реже до 50 г, взятых в ряде точек
из руды в целике. Точки взятия частичных проб располагают по опре-
деленной системе в зависимости от характера распределения исследуе-
мых компонентов. Если в пределах плоскости опробования изменчи-
вость содержаний компонентов в двух направлениях одинакова, то ча-
стичные пробы отбирают по квадратной сети, если изменчивость в од-
ном направлении больше, чем в другом, то принимают прямоугольную
сеть, а иногда и ромбическую.
Число частичных проб, составляющих пробу, колеблется от 10 до
20, редко более. Расстояние между частичными пробами зависит от не-
равномерности распределения компонентов: при квадратной сети оно
равно ЮХЮ см или 20X20 см, реже 50X50 см, а при прямоугольной —
10X20 см или 20X40 см. Чем сильнее изменчивость, тем чаще следует
брать частичные пробы. Общая масса пробы пропорциональна числу и
массе частичных проб и колеблется в пределах 0,2—2 кг.
Достоверность точечного способа взятия проб прямо пропорцио-
нальна числу частичных проб. Благоприятными текстурами для данного
способа являются массивные и вкрапленные, в том числе прожилково-
вкрапленные, тонкополосчатые и грубопятнистые с незакономерным
распределением мономинеральных агрегатов. В последнем случае то-
чечный способ дает более надежные результаты, чем бороздовый
(рис. 34). Однако в трещиноватых рудах с очень хрупкими рудными
минералами, а также в рудах с грубополосчатой текстурой, когда ши-
рина полос близка к расстоянию между частичными пробами, точечный
П Зак. 321	161

способ может привести к систематической ошибке. Этот способ не сле-
дует применять также в рудах, сложенных минералами разной вязко-
сти, так как возникает систематическая ошибка за счет преобладания
в пробе вязких минералов.
Точечный способ обладает высокой производительностью, но не-
много уступает по достоверности бороздовому способу, поэтому он наи-
более пригоден для взятия проб в горноподготовительных и очистных
выработках при эксплуатации месторождения, представленного руд-
ными телами средней и большой мощности. Высокая производитель-
ность обусловлена тем, что материал пробы отбирается скалыванием.
Рис. 34. Отбор точечной пробы при опробо-
вании грубопятиистых руд с крайне нерав-
номерным распределением мономинерапь-
ных агрегатов
Рис. 35. Взятие бороздовой пробы:
а — правильного сечения, б — пунктирной,
в — объемной
Бороздовый способ
Рассматриваемый способ наиболее широко применяется при опро-
бовании горных выработок, в разведке он уступает по распространению
только взятию проб из керна. В. И. Бирюков, изучив опробование на
2006 месторождениях, приводит такие цифры распространенности спо-
собов взятия химических проб (в %):
Точечный —	0,5	Валовой —	9,5
Бороздовый— 35,5	Весь керн— 11,0
Шпуровой— 0,1	Часть керна— 39,7
Заднрковый—	3,4	Прочие— 0,3
Бороздовый способ взятия проб применим для большей части по-
лезных ископаемых, но особенно эффективен при опробовании полосча-
тых или слоистых руд, для которых характерна максимальная изменчи-
вость оруденения по мощности рудного тела. Можно также опробовать
руды, развитые по системе грубопараллельных трещин. Нельзя при-
менять бороздовый способ при неравномерном пятнистом или гнездовом
распределении ценных минералов, а также при весьма малой мощности
(10—20 см) рудных тел.
Существует несколько вариантов взятия бороздовых проб, основ-
ной является борозда правильного прямоугольного сечения. Реже при-
меняется пунктирная или объемная борозда. Во всех случаях борозды
стараются ориентировать как можно ближе к направлению максималь-
ной изменчивости оруденения, обычно по мощности рудного тела
(рис. 35), но допустимо проводить борозду под углом к направлению
наибольшей изменчивости, если это связано с удобством взятия пробы.
Борозда правильного сечения позволяет получать с каждого погон-
162

ного метра борозды равное количество материала, что обеспечивает вы-
сокую представительность опробования и достигается строгим соблю-
дением сечения борозды.
Отбор бороздовой пробы состоит из следующих операций: а) под-
готовки плоскости и разметки борозды; б) зарубки борозды; в) скалы-
вания полезного ископаемого между зарубками; г) сбора материала
с брезента или с железного желоба (иногда после предварительного
просушивания) в мешочки; д) документации и этикетирования пробы.
Самая трудоемкая операция — зарубка борозды, в рудах высокой кре-
пости на нее затрачивается 45—52% времени, тогда как на скалывание
И —14%, на подготовку и разметку борозды 16—19%, на сбор материа-
ла и документацию 18—28%.
Сечение правильной борозды выбирают в зависимости от изменчи-
вости оруденения, крепости руд и мощности рудных тел (табл. 34).
Таблица 34
Рекомендуемые сечения правильной борозды, см2
Мощность рудных тел, м
Распределение компонентов	более 2,5	0,5—2,5 м	менее 0,5
Крепкие полезные ископаемые			
Весьма равномерное и равномерное	2X5	2X6	2X10
Неравномерное	2,5x8	2,5X9	2,5X10
Весьма и крайне неравномерное	3X8	3X10	3X12
Мягкие полезные ископаемые
(без учета мощности рудных тел)
Весьма равномерное неравномерное	(2—5)Х(5—10)
Неравномерное и весьма неравномерное	(5—10)Х(Ю—20)
При ручном отборе проб из-за трещиноватости руд, различия и фи-
зических свойствах минералов (твердость, хрупкость) трудно сохранить
правильное сечение борозды, что может привести к систематическим
ошибкам в опробовании. Одной из мер по уменьшению систематической
ошибки может служить увеличение сечения борозды, но главный путь
улучшения достоверности способа взятия состоит в механизации отбора
проб, что повышает также и производительность труда.
Разработано много вариантов механических пробоотборников, глав-
ным образом в ВИТРе и ЦНИГРИ, но, к сожалению, серийное произ-
водство пробоотборников еще не налажено. Можно выделить два типа
механических пробоотборников. К первому типу относятся пробоотбор-
ники скалывающего действия. Обычно это пневматические отбойные
молотки, оборудованные специальными коронками, позволяющими про-
изводить зарубку борозды (рис. 36), а затем скалывание полезного
ископаемого. Так, Б. Б. Лихарев и И. Я- Серебрин предложили П-образ-
ную коронку, присоединяемую к отбойному молотку, которая дает бо-
розду глубиной 3—4 см и шириной 7,5 см. Производительность меха-
нического пробоотборника в 7 раз выше ручного способа и достигает
35 м в смену.
Ко второму типу относятся пробоотборники режущего действия,
в которых основную роль играет алмазная дисковая пила, позволяю-
щая делать врезы, ограничивающие сечение борозды. Материал пробы
затем скалывается зубилом. А. Д. Леля и В. В. Панкратов описали
щелевые пробоотборники, вырезающие щелевые пробы (глубина бо-
розды больше ее ширины) сечением 15 см2. Производительность таких
11*	163

пробоотборников 2—2,8 м борозды в час, что приблизительно в три
раза выше производительности ручного отбора проб. За рубежом
(США, Канада) механизация отбора проб также идет по пути приме-
нения режущих инструментов, обеспечивающих высокую достоверность
опробования.
В Свердловском горном институте разработан пробоотборник
СГИ-3, позволяющий выполнять механизированный отбор как бороздо-
вых, точечных, так и шпуровых проб. При этом, порции точечной пробы
имеют строго одинаковый объем, что исключает роль субъективного
фактора при отборе, материал пробы получается в виде муки и не тре-
бует измельчения при ее обработке, сводится к минимуму избиратель-
ное выкрашивание хрупких минералов, повышается производительность
Рис. 38. Устройство для отбора бороздовых проб.
7 — отбойный молоток; 2— разрезная пружинная муфта; 3 — колпак предохранительный, переход-
ник; 5 — пробоотбориая кс-ронка
труда. Масса пробоотборника 10—12 кг, соединенного с ним ручного
перфоратора —11—14 кг.	- ч,.
Любая механизация отбора проб дает большое увеличение произ-
водительности труда при опробовании крепких и весьма крепких полез-
ных ископаемых. На мягких полезных ископаемых ручные способы
отбора проб мало уступают по производительности механическим
способам.
Если рудное тело имеет четкие границы, простое строение и малую
мощность, на одно пересечение рудного тела берут одну борозду. Но
чаще рудные тела имеют сложное строение, т. е. состоят из чередования
природных типов руд, а также постепенно переходят во вмещающие
породы. В этих случаях борозду делят на части, называемые секциями
(рис. 37). Каждая секция представляет собой отдельную пробу. Секци-
онные пробы позволяют изучать качество каждого типа руды, распре-
деление ценных компонентов по мощности рудного тела, а также окон-
турив ать его.
Длина секций определяется мощностью природных типов руд и
обычно колеблется в пределах 1—5 м. Минимальная длина секций
может достигать 0,3—0,5 м, но чаще принимается 0,7—1 м, так как
рудные тела меньшей мощности не могут быть добыты селективно. При
опробовании однородных рудных тел большой мощности длина секций
может достигать 5—10 м. В период эксплуатационной разведки, если
намечается валовая разработка месторождения, длина секций опреде-
ляется высотой эксплуатационного уступа и составляет 10—20 м.
164

В сложных рудных зонах, где чередуются руды и пустые, часто
оруденелые породы, секционные пробы берут не только из руды, но и
из пустых пород, потому что при добыче они будут попадать в рудную
массу, разубоживая ее.
Необходимость ориентировки борозды по направлению максималь-
ной изменчивости оруденения предопределяет различное размещение
борозд в горных выработках. Если выработки проходят по простиранию
или падению рудного тела (штреки, восстающие, некоторые штольни),
опробуется забой, если они расположены вкрест простирания (рассеч-
ки, квершлаги, подходные штольни),— опробуются стенки. В канавах
также предпочтительно опробовать стенки, но иногда приходится опро-
бовать дно, при этом следует избегать загрязнения пробы.
Расположение борозд зависит также от ориентировки рудных тел.
В полого падающих рудных телах (до 30—45°) борозды располагают
вертикально, а в круто и вертикально падающих — горизонтально.
Рис. 87. Схема расположения секционных проб я стенке орте,
1 — кремнистые сланцы; /—медьсодержащие вкрапленные сульфидные руды: богатые (а)
и бедные (б); 3 —полосчатые мелкозернистые руды, обогащенные халькопиритом; 4 —
полосчатые средиеэериистые руды, обогащенные сфалеритом (а) н халькопиритом (б);
5 — кварцевые альбитофиры; 6 — секционные пробы и их нумерация
Пунктирная борозда имеет меньшую достоверность по сравнению
с бороздой правильного сечения, но вполне достаточную для полезных
ископаемых с равномерным распределением минералов. Материал в
пробу берется из отдельных точек на расстоянии 2—3 см, иногда непре-
рывно (см. рис. 35). Диаметр кусочков частичных проб 1—2 см, реже
до 3 см. Масса материала с 1 м борозды колеблется от 0,2 до 2 кг, чаще
составляет 1—1,5 кг. Способ взятия проб весьма производителен, так
как основан на скалывании кусочков руды. В литературе имеются при-
меры, показывающие применимость пунктирной борозды на месторож-
дениях Кривого Рога и на медноколчеданных месторождениях.
Объемная борозда не имеет строго определенного сечения. Назва-
ние ее связано с тем, что с каждой единицы длины пробы берется рав-
ный объем материала, например с каждых 10 см берется 100—300 см3
руды. Принятый объем строго соблюдается й контролируется мерным
сосудом с водой. Способ обладает высокой производительностью и до-
статочной достоверностью (рис. 38), но он не пригоден в случае раство-
римых руд или руд с глинистыми примазками, так как часть материала
пробы в виде раствора или взвеси переходит в воду и теряется, что вле-
чет за собой систематическую погрешность опробования.
Взятие проб пунктирной и объемной бороздой можно рекомендо-
вать на стадии эксплуатационной или детальной разведки при условии
экспериментальной проверки применимости способов в конкретных
условиях.
Шпуровой способ
Материалом пробы служит буровая пыль, получаемая при бурении
шпуров с продувкой, или шлам при бурении с промывкой. Взятие проб
шпуровым способом принципиально не отличается от бороздового спо-
165

соба. Поверхность шпура имеет правильную цилиндрическую форму,
поэтому можно считать, что пропорциональность количества материала
длине пробы выдерживается более строго, чем при отборе борозды. Од-
нако это справедливо только в слабо трещиноватых рудах и в рудах,
сложенных минералами с близкой твердостью и хрупкостью.
При бурении шпуров в трещиноватых рудах обычно происходит
избирательная потеря материала. Бурение с продувкой сопровождается
Рис. 38. Погрешности взятия проб бо-
роздовым способом на редкометальном
месторождении.
/—•борозда правильного сечения; 2 —
объемная борозда; 3 —пунктирная бо-
розда
лотерей более тонких и легких минеральных частиц в трещинах, что
может привести к завышению содержания металла в руде. В процессе
промывки шпуров, наоборот, наиболее крупные и тяжелые частицы по-
падают в трещины, вследствие чего происходит занижение содержания
Рис. 39. Сбор шлама и мути в отстойниках. По А. А. Якжняу [9].
« — применение патрубка; б — применение тройника со шлангом, / — шпур; 2— патрубок;
3 — отстойники с перегородками; 4 — бур; 5 — скважина; 6 —тройник
металла. Если минералы существенно различаются по твердости или
хрупкости, под влиянием удара бура о забой происходит выкрашивание
хрупких или мягких минералов.
Сбор материала при бурении шпуров с промывкой происходит сле-
дующим образом. После забурки на глубину до 140 мм вставляется
патрубок (рис. 39) для отвода шлама в отстойники. По М. А. Шиба-
кову, для полной отсадки шлама необходимо иметь четыре отстойника.
В первом отстойнике осаждается 68% шлама, во втором 16%, в треть-
ем 10%, в четвертом 6%. Шлам собирают из отстойников, подсушивают
на песчаной бане (во избежание потери кристаллизационной воды) и
без дополнительной обработки направляют в химическую лабораторию.
При бурении шпуров с продувкой сбор пыли производится пыле-
166

улавливателями, что позволяет собирать до 75—90% буровой пыли,
а в плотных однородных рудах даже до 100%.
Шпуровой способ наиболее пригоден для взятия проб в рудных
телах большой мощности, которые не вскрываются полностью горными
выработками (рис. 40). Шпуры, как и борозды, располагают в направ-
лении наибольшей изменчивости оруденения. В горных выработках,
ориентированных вкрест мощности рудного тела, для взятия проб при-
годны шпуры, буримые в забое для буровзрывных работ. Это не задер-
живает процесса проходки выработок. В горных выработках, проходи-
мых по простиранию, необходимо бурение шпуров в стенках выработок.
Рис. 40. Отбор проб шпурами за пределами горных выработок:
а — при опробовании рудных тел большой мощности; б — при вскрытии и опробовании
параллельных рудных тел; а — при опробовании слепых рудных тел
Глубина шпуров при бурении обычными перфораторами может до-
стигать 7—8 м, а колонковыми перфораторами — до 50—70 м.
Основной недостаток шпурового способа состоит в том, что по ма-
териалу пробы трудно или невозможно определить границы рудного
тела, его строение, контуры природных типов и промышленных сортов
руд. Нельзя применять шпуры на рудных телах малой мощности из-за
сильного ее искажения.
Достоинства шпурового способа заключаются в механизации опро-
бования, часто в совмещении опробования с проходкой горных вырабо-
ток, в высокой производительности, улучшении условий труда при улав-
ливании пыли, отсутствии необходимости обработки химических проб
для анализа.
Задирковый способ
При малой мощности рудных тел (не более 15—20 см) или при
весьма неравномерном распределении оруденения по площади забоя
пробу берут задиркой — снятием слоя руды мощностью 3—10 см, редко
20 см. Представительность пробы обеспечивается тщательным выравни-
ванием поверхности забоя перед опробованием и строгим соблюдением
глубины задирки на всей площади. Нарушение этих условий может при-
вести к образованию существенных погрешностей опробования руд, сло-
женных хрупкими или мягкими минералами, а также минералами с
167

весьма совершенной спайностью. Следует учитывать, что чем больше
площадь задирки, тем труднее контроль ее глубины.
Задирковый способ является очень трудоемким, поэтому применя-
ют его редко, когда другие способы, например бороздовый, оказывается
недостоверным. Иногда применение задиркового способа бывает вызва-
но спецификой полезного ископаемого, в частности, способ применяется
иа месторождениях амфибол-асбеста. Материал пробы в этом случае
подвергается ручной разборке. Задирковый способ иногда целесооб-
разно применять как контрольный при выяснении погрешностей других
способов отбора проб.
Валовый способ
Валовый, или объемный, способ взятия проб применяется при край-
не неравномерном распределении компонентов в трех измерениях, а
также при необходимости взятия проб большой массы (например, для
технологических испытаний).
При валовом способе в пробу идет вся рудная масса, отбитая в
процессе проходки горной выработки. Отбор материала обычно меха-
низирован и не задерживает продвижение забоя выработок. В пробу
может поступать материал с одной или с нескольких уходок. Масса
валовых проб составляет 1,5—5 т, иногда десятки и даже тысячи тонн.
Масса пробы тем больше, чем крупнее кристаллы ценного минерала
или монолита полезного ископаемого, ниже содержание и больше сте-
пень неравномерности распределения. Иногда при пробной эксплуата-
ции месторождений в валовую пробу поступает вся рудная масса, до-
бываемая за смену, сутки или за какой-либо другой период работы
предприятия или отдельного участка.
Если мощность тела полезного ископаемого небольшая, при взрыв-
ном способе проходки горных выработок в валовую пробу поступает
рудная масса, содержащая смесь руды и вмещающих пород. При зна-
чительной мощности рудных тел сложного строения с помощью валовых
проб иногда удается раздельно опробовать природные типы или про-
мышленные сорта руд.
Так как валовые пробы имеют большой объем, при взятии их часто
подвергают сокращению. Например, при выдаче руды из шурфа в пробу
берется каждая третья, четвертая, седьмая бадья и т. д. в зависимости
от массы исходной пробы и крупности составляющих ее кусков. Так же
поступают, если руда выдается в вагонетках или скипах. Иногда вы- '
данную на поверхность рудную массу разгружают на проборазделочных
.площадках, где ее перемешивают и при перелопачивании сокращают.
Сохранение свойств исходной пробы более надежно обеспечивается со-
кращением ее мелкими порциями.
Объемный способ наиболее широко применяется для взятия проб
При изучении специфических полезных ископаемых, например слюд, оп-
тического сырья, поделочных и драгоценных камней, строительных кам-
ней, где существенное значение имеет величина кристаллов и моноли-
тов, а также сохранность их физических свойств. Кроме того, валовый
слособ используется при исследовании руд благородных металлов, от-
боре некоторых технических и технологических проб, а также для конт-
роля других способов пробоотбора.
Валовый способ наиболее дорогой, так как требует больших затрат
нН обработку пробы. Это ограничивает его применение для химического
опробования. Затраты на валовый способ иногда частично возмещаются
за счет попутного получения продукции: кристаллов слюды, исланд-
ского шпата, горного хрусталя, алмазов, изумрудов и пр., а также не-
которых ценных металлов — олова, ртути, золота, платины и пр.
160

Горстевой способ
Горстевой способ представляет собой вариант точечного опробова-
ния отбитой руды или рудной массы. Он заключается во взятии частич-
ных проб с поверхности отвалов, рудной массы из вагонеток, самосва-
лов по квадратной или прямоугольной сети, которая задается мысленно
или с помощью веревочной сетки. Стороны квадрата сетки обычно рав-
ны 20—50 см, а прямоугольника — 20—40 см на 50—100 см. Число
частичных проб колеблется от 10 до 50. Минимальное число частичных
проб берется из вагонеток, чаще по способу конверта в пяти точках.
Объем отдельной частичной пробы 20—200 см3, масса 50—600 г. Густо-
та сети частичных проб зависит от степени изменчивости распределения
компонентов в пробе, крупности и однородности размеров кусков.
Для обеспечения представительности опробования требуется, чтобы
соотношение материала различного качества в пробе и опробуемой
руде было одинаковым. Нарушение этого правила приводит к система-
тическим ошибкам. Для его выполнения необходимо из точек взятия
частичных проб отбирать как крупный, так и мелкий материал. От глыб
руды, занимающих несколько ячеек сети, отбивают соответствующее
число частичных проб принятого объема. Если глыбы руды имеют по-
лосчатое строение, частичные пробы отбивают вкрест ориентации полос.
Причиной систематической ошибки может быть сегрегация рудной
массы по плотности или размеру обломков, в результате которой состав
руды на поверхности отвала и на глубине его будет различен. Однако
при взрыве и погрузке материала в вагонетки происходит его перемеши-
вание, что позволяет широко применять горстевой способ.
Горстевой способ высоко производителен, так как исключает необ-
ходимость отбойки руды, опробование этим способом не задерживает
работу в забое выработки. Но применение его не позволяет обычно
оконтурить промышленные сорта руд и опробовать их раздельно.
Способ вычерпывания
В отличие от горстевого, при способе вычерпывания частичные про-
бы берутся не с поверхности отвала, а на всю его глубину, что позволя-
ет устранить влияние сегрегации рудного материала на погрешность
опробования. Способ вычерчивания применяется при опробовании от-
валов, хвостов обогатительных фабрик и пр.
Отбор частичных проб по сетке, разбитой на поверхности отвала,
производится желонкой, специальным пробоотборником, трубой или
шупом. Наиболее удобен диаметр трубы 50 мм. Сетка частичных проб
такая же, как и в горстевом способе, но может быть и реже.
Способ вычерпывания часто применяется для сокращения объема
проб в процессе их обработки. Он дает достаточную точность и позволя-
ет сокращать материал пробы в любое число раз.
Способы горстевой и вычерпывания служат основным средством
опробования не только отбитых рудных масс, но и отвалов горных ра-
бот, а также для товарного опробования горнорудной продукции (руды,
концентратов) при ее транспортировке (в вагонах, самосвалах и пр.).
При опробовании отвалов значительных размеров для получения
частичных проб в узлах сетки можно проходить шурфы или буровые
скважины. Размещение их зависит от формы отвала и его мощности.
Необходимо стремиться, чтобы в сфере влияния шурфа были примерно
равные объемы рудной массы [1]. При размещении частичных проб
в отвалах, образовавшихся в отстойных бассейнах, необходимо учиты-
вать различную скорость осаждения частиц рудных и нерудных мине-
ралов. Более тяжелые минералы осаждаются в отстойном бассейне
ближе к местам поступления пульпы.
16S

Товарное опробование вагонеток, самосвалов, барж и других транс-
портных средств используется для определения качества руд или кон-
центратов при хозяйственных расчетах между предприятиями. В тран-
спортных средствах исследуемый материал обычно хорошо перемешан,
и для получения надежной характеристики качества достаточно взять
пробы с его поверхности. В простейшем случае частичные пробы берут
из пяти точек способом конверта, но можно применять прямоугольное,
шахматное, радиальное и более сложные варианты размещения частич-
ных проб. Частичные пробы отбирают лопатой, совком и другими при-
способлениями. При большом объеме работ применяются механические
пробоотборники [5].
Отбор проб при колонковом бурении
Это наиболее распространенный способ взятия проб при геолого-
разведочных работах. Материалом пробы служит керн, керн и шлам
или только шлам. Кроме того, с помощью специальных приспособлений
Рис. 41. Зависимость линейного выхода
керна от диаметра скважины
пробы отбирают из стенок скважин. Наиболее достоверные результаты
опробования получают при взятии проб из керна. Шлам используется
как дополнительный материал в случае неполного выхода или потери
керна, а также при его избирательном истирании.
Достоверность опробования по керну зависит от полноты его вы-
хода, а также от степени неравномерности распределения минералов
в руде. Полнота выхода керна определяется многими факторами.
В сильно трещиноватых, пористых, разрушенных, хрупких и рыхлых
породах и рудах выход керна резко снижается за счет его истирания
при бурении и разрушения промывочной жидкостью. Увеличение вы-
хода керна достигается многими способами: увеличением диаметра бу-
рения (рис. 41), применением алмазного бурения, использованием двой-
ных колонковых труб, сокращением рейсов, бурением всухую и пр.
Полнота выхода керна (или просто выход керна) измеряется чаще
всего линейным способом — по отношению длины керна I к длине про-
буренного интервала I.
Вк = 4-Ю0%.
Lt
В сильно разрушенных и трещиноватых рудах линейный способ
дает большую погрешность, в этих случаях более надежно определять
выход керна как отношение объема фактического керна, что можно изме-
рить в мерном сосуде с водой, к расчетному объему керна с интервала
бурения, так как диаметр керна бывает известен.
Особенно опасно избирательное истирание керна, когда хрупкие
или мягкие рудные минералы, особенно слагающие прожилки, прослой-
ки или цемент брекчий, разрушаются и выносятся в виде буровой мути,
что резко искажает состав руды и керновой пробы. Избирательное ис-
тирание часто происходит на месторождениях молибдена, ртути, сурь-
мы, углей и др., вызывая систематические погрешности опробования.
170

Для получения керна при бурении растворимых в воде полезных
ископаемых, например калийных солей, в качестве промывочных жид-
костей употребляются рассолы, насыщенные солями того же состава,
но и в этом случае отмечается частичное растворение керна.
Пробы из керна отбирают при его выходе более 70%. Керн может
использоваться для химического, минералогического, технического и
технологического опробования. При геологической документации керна
производят разметку рядовых (секционных) проб. В них обычно берут
половину, реже четвертую часть или весь керн. Половинки керна полу-
чаются раскалыванием его на керноколе вдоль оси. Раскалывание по-
ловинок позволяет получить четвертую часть керна. Мелочь, образую-
щуюся при раскалывании керна, перемешивают, делят вручную и поло-
вину ее добавляют к пробе. Часто приходится половину керна исполь-
зовать для химического опробования, четвертую часть направлять на
технологические испытания, а оставшееся его количество хранить как
дубликат.
В последнее время распространяется практика выпиливания проб
из керна на камнерезных станках. В пробу может идти половинка кер-
на или даже сегмент. Распиливание керна улучшает качество опробова-
ния, ускоряет взятие проб. Изучение поверхности распила повышает ка-
чество геологической документации. При избирательном истирании по-
верхности керна из него вырезают брус, который поступает в пробу.
М. Н. Альбов и В. Л. Челышев [2] предложили выпиливать из
керна борозду шириной 3,5—8 мм и глубиной до 12 мм с помощью
камнерезного станка УКС-2. Режущий инструмент — стальная, карбо-
рундовая или мелкоалмазная дисковая фреза. Керн с режущим инстру-
ментом погружают в циркулирующую воду, которая смывает возникаю-
щий при выпиливании шлам в приемный сосуд. Производительность
станка в зависимости от твердости руды колеблется от 30 до 250 см
в минуту, что на порядок выше существующих норм пробоотбора. С по-
мощью станка УКС-2 можно также разрезать керн на сегменты для
взятия проб.
На месторождениях ископаемых солей во избежание избиратель-
ного растворения поверхности керна практикуется высверливание мате-
риала пробы вдоль оси керна. В пробу идет получаемый при высверли-
вании порошок.
В последние годы наблюдается тенденция к уменьшению диаметра
керна, что обусловлено широким внедрением высокопроизводительного
алмазного бурения. Вместе с тем с каждым годом повышаются требо-
вания к изучению качества руд. Это приводит к необходимости тща-
тельного планирования видов, количества проб с целью экономичного
расходования керна. Л. Б. Дралюк считает, что для большей части
полезных ископаемых достаточную достоверность опробования можно
получить при минимальных диаметрах керна 22—60 мм (табл. 35).
К взятию проб из шлама при колонковом бурении прибегают в
редких случаях — при низком выходе или потере керна. Низкая досто-
верность опробования при этом вызвана рядом причин: шлам разубо-
живается вышележащими породами, засоряется рудой, загрязняется
промывочной жидкостью, часть его теряется в трещинах, при подъеме
шлама происходит отставание более тяжелых и изометричных частиц.
Некоторые металлы и сульфиды флотируются и уходят в слив. При
бурении дробью она большей частью попадает в шлам, искажая его
состав.
В тех случаях, когда необходимо опробование шлама, принимают
меры к полному его улавливанию: тампонируют трещины в породах,
крепят вышележащие породы обсадными трубами, после каждого рейса
скважину промывают до появления осветленной воды, не применяют
глинистых растворов и др. Следует стремиться к совпадению интерва-
171

Таблица 35
Рекомендуемые минимальные диаметры керна. По Л. Б. Дралюку
Тип руд и месторождений	Диаметр керна, мм
Хромитовые, сидеритовые, медистые песчаники	22
Золоторудные	22-32
Титаномагнетитовые, скарново-железорудиые, скарново-поли- металлические, железистые кварциты, колчеданные	32
Медно-никелевые, свинцово-цинковые, оловянные, бокситы Молибдеиово-вольфрамовые	32-42
	32—60
Редкометальные	42-60
Сурьмяно-ртутные и мышьяковые	60
лов опробования по керну и шламу. В пределах интервала опробования
керн и шлам собирают в отдельные пробы. Среднее содержание по
керну и шламу рассчитывают по формуле К. Л. Пожарицкого
С С 1 № I С /1	d? \
' ~	L ' £>2 > Ч 1	£ • Д2 ] ’
где С — среднее содержание компонента в интервале опробования, %;
Ск — содержание компонента в керне, %;
Сш — содержание компонента в шламе, %;
D — диаметр скважины, мм;
d — диаметр керна, мм;
L — длина интервала, м;
I — длина керна, м.
В литературе описаны примеры удовлетворительного опробования
по керну и шламу на колчеданно-полиметаллических и ртутных место-
рождениях.
При отсутствии или плохом выходе керна И. Б. Булнаев [3] пред-
ложил отбирать пробу из стенки скважины с помощью вибрационного
пробоотборника, который включается автоматически при подаче промы-
вочной жидкости в скважину. Пробоотборник скалывает на стенках
скважины вертикальную борозду шириной 30 мм, глубиной 10—40 мм.
Борозду длиной 0,2—1 м можно взять за 5—15 мин. Материал пробы
крупностью до 40 мм собирается в пробоулавливающем устройстве.
Для повышения достоверности опробования при низком выходе
керна часто применяются геофизические методы (каротаж скважин),
которые позволяют уточнить положение и контакты рудного тела, а
иногда и состав руды.
Отбор проб из скважин
ударно-канатного бурения
При ударно-канатном, а также при бескерновом бурении пробы
берут из шлама. Благодаря большому диаметру скважин ударно-канат-
ного бурения пробы имеют большую массу (45—200 кг с 1 м углубки),
а в связи с хорошим перемешиванием материала в процессе бурения
они характеризуются хорошей представительностью. Ударно-канатное
бурение применяется при разведке вольфрамовых, медно-молибденовых
и молибденовых штокверковых месторождений, россыпей, а также для
проходки буровзрывных скважин при открытой разработке полезных
ископаемых.
Шлам с забоя скважины ударно-канатного бурения поднимают
желонками, наиболее полное удаление шлама достигается поршневыми
желонками. Если забой скважины расположен выше уровня грунтовых
172

ВОД, скважину периодически заливают водой. Удаление шлама произво-
дят до осветления воды. В крепких рудах для полноты его извлечения
в скважину рекомендуется добавлять глину, которая потом легко отмы-
вается от шлама. Поднятый шлам поступает в приемный желоб и потом
в различные отстойники. Полученный шлам перемешивают и берут из
него пробы способом вычерпывания. Оставшийся после взятия пробы
шлам выгружают в отвал, а наиболее крупные кусочки руды могут
быть использованы для минералогического исследования.
Если скважины проходят бурением с продувкой, то для улавлива-
ния шлама используют пневмоциклоны различных систем, затем из
шлама берут пробы также способом вычерпывания.
Достоверность опробования по шламу при ударно-канатном буре-
нии зависит от полноты извлечения шлама. Кроме того, возможно
обрушение стенок скважины и засорение шлама вышележащими поро-
дами или полезными ископаемыми, потеря шлама в трещинах. Для
контроля потери шлама и обрушения стенок скважины производится
систематическое сравнение объема поднятого материала с теоретически
рассчитанным объемом. Результаты сравнения заносят в специальный
журнал. Для устранения обрушения стенок скважины иногда приме-
няют крепление скважины обсадными трубами. Это используется также
на участках с открытыми трещинами, чтобы уменьшить потери шлама.
При опробовании скважин бескернового и ударно-канатного бу-
рения наиболее трудной задачей является отбор секционных проб, от-
ражающих строение залежей. Для ее решения используют комплексный
каротаж скважин, наблюдения за косвенными признаками (изменение
скорости бурения, окраски шлама), а также спектральный, минералоги-
ческий или химический экспресс-анализ. Но часто опробование не
обеспечивает точного определения границ рудных тел, природных ти-
пов и промышленных сортов руд.
Опробование россыпей проводится чаще по скважинам механиче-
скбго ударно-канатного бурения диаметром 8". В рыхлых обводненных
породах бурение ведется с опережением забоя обсадными трубами,
в устойчивых породах крепят только устье скважины.
Чтобы установить мощность песков (рудного пласта) с промышлен-
ным содержанием компонентов, из шлама следует отбирать секционные
пробы. Для этого скважину углубляют на 0,2—1 м. После каждой уг-
лубки шлам извлекают с помощью желонки. Одна из наиболее совер-
шенных желонок (Р-8Ж-4У) всасывает шлам под действием вакуума,
создаваемого поршнем, и обеспечивает наиболее полное извлечение
ценных минералов из скважины.
Длину секций выбирают исходя из мощности пласта, намечаемого
способа разработки месторождения и стадии разведки. На россыпях
золота и платины длина секций принимается 0,2 м, на россыпях касси-
терита, вольфрамита, шеелита, монацита и ильменита —до 0,5—1 м.
На стадии детальной и эксплуатационной разведки, когда границы
пласта определены, длину проб можно увеличивать до 1—2 м. Часто
опробуются и торфа (рыхлые покровные отложения), длина проб по
ним колеблется в пределах 1—5 м. Если торфа не содержат ценных
компонентов, то применяется выборочное их опробование не по всем
скважинам, но на всю мощность торфов с целью контроля.
Опробование россыпей имеет заметные погрешности, чаще зани-
жается содержание ценных минералов. Погрешности опробования
возникают за счет обводненности рыхлых отложений, большого-разли-
чия в плотности рудных и нерудных минералов, неравномерности рас-
пределения ценных минералов, низкого их содержания, наличия само-
родков благородных металлов, валунов и пр. Обсадка скважины и до-
лочение валунов вызывают перемещение вниз тяжелых частиц, приво-
дящее к уменьшению мощноети пласта. Применение желонок любых
173

видов не обеспечивает поднятия всех тяжелых частиц с плотика. Про-
исходит систематическое занижение содержания ценных компонентов,
«оседание» вниз пласта по сравнению с его действительным положени-
ем. Погрешность опробования может возникать также за счет выжима-
ния при желонении части рыхлого материала в затрубное пространство,
а в плывунах, наоборот, за счет перемещения рыхлого материала из
затрубного пространства в скважину. С целью уменьшения влияния ис-
кажающих факторов следует использовать большие диаметры бурения.
Опробование скважин требует систематического контроля путем про-
ходки и опробования сопряженных с ними контрольных шурфов, что
позволяет определять поправочные коэффициенты к данным опробова-
ния скважин.
Отбор проб из скважин ручного
и ударно-вращательного бурения
Для опробования строительных песков, суглинков, диатомита тре-
пела и других сыпучих, но необводненных полезных ископаемых приме-
няется буровая ложка. Поднятый буровой ложкой материал высыпают
па деревянный щит размером 1—1,5 м, имеющий с трех сторон невысо-
кие борта. После просмотра и документации весь материал берется
в пробу, длина которой зависит от строения тела полезного ископаемого
и колеблется в пределах 0,5—2 м.
Кроме буровой ложки иногда применяется стакан-грунтонос, кото-
рый ударом бурового снаряда с высоты 10—20 м забивают в полезное
ископаемое на глубину 15—20 см. Поступающий в стакан материал уп-
лотняется в нем и хорошо удерживается при подъеме.
Для опробования мягких и пластичных полезных ископаемых, глин,
иногда силикатно-никелевых руд применяются змеевики (ручное буре-
ние) и шнеки (механическое бурение). Материал уходки удерживается
на лопастях змеевика или шнека. За одну уходку змеевиком углубля-
ются на 30—40 см, а шнеком — на 1,3—1,5 м. При подъеме материал
на лопастях змеевика и шнека в результате трения о стенки скважины
загрязняется вышележащими породами, поэтому вначале его очищают
от загрязнения. После этого материал просматривают и документируют.
В зависимости от мощности и строения тела полезного ископаемого
отбирают секционные пробы, длина которых колеблется в пределах
0,5—2 м.
Факторы, определяющие способ отбора проб
При рассмотрении отдельных способов взятия проб отмечались те
или иные факторы, влияющие на способ их отбора. Все факторы можно
разделить на геологические и прочие. К геологическим факторам отно-
сятся вид полезного ископаемого, размеры и строение рудных тел, сте-
пень и характер изменчивости оруденения, текстура и структура руд,
физические свойства руд и минералов, к прочим факторам — задачи
опробования, изученность месторождения, объем и условия проведения
работ, производительность и стоимость способов взятия проб. В конеч-
ном счете способ взятия проб должен обеспечивать представительность
опробования и его высокую экономичность при условии безопасности
работ.
Вид полезного ископаемого, или более точно, геолого-промышлен-
ный тип месторождения, часто определяет способ взятия проб и систе-
му опробования в целом. Многие типы месторождений, особенно руд-
ных, опробуются практически одними и теми же способами. Специфика
типов месторождений отчетливо заметна при сравнении способов взятия
проб, например, на рудных и россыпных месторождениях, на рудных и
нерудных полезных ископаемых.
174

Размеры рудных тел имеют значение при взятии проб из горных
выработок. На мощных рудных телах можно применять следующие
способы: шпуровой, точечный, горстевой и вычерпывания. На рудных
телах средней мощности в основном используется бороздовый способ
и в редких случаях — точечный. Рудные тела малой мощности лучше
всего опробовать задирковым способом.
Строение рудных тел влияет на применение секционного способа
взятия проб. При сложном строении рудных тел секции выделяют как
при бороздовом способе, так и при опробовании керна.
От степени изменчивости оруденения зависит размер и тем самым
способ взятия проб. При равномерном оруденении достаточной пред-
ставительностью обладают точечный, бороздовый, штуфной способы
взятия. При неравномерном оруденении приходится увеличивать сече-
ние борозды, при весьма неравномерном — переходить на задирковый
способ, а при крайне неравномерном — на валовый способ. Учитывается
также и анизотропия изменчивости оруденения. Если изменчивость
сильная только в одном направлении (например, по мощности рудного
тела), то наилучшие результаты дают линейные способы взятия проб:
бороздовый, опробование керна. При сильной изменчивости по пло-
щади, т. е. в двух направлениях, достоверность обеспечивается пло-
щадными способами взятия проб: точечным или задирковым. Если из-
менчивость сильная в трех направлениях, то пригоден преимуществен-
но валовый способ.
Степень изменчивости оруденения часто выражается в появлении
тех или иных текстур. Для равномерного оруденения характерны одно-
родные текстуры, сильная изменчивость в одном направлении связана
с полосчатыми текстурами, сильная площадная или объемная изменчи-
вость характеризуется грубопятнистой или гнездовой текстурами.
Обычно чем крупнее зерна минералов в руде и ниже содержание
ценных минералов, тем более крупные должны быть пробы. При разли-
чии физических свойств рудных и нерудных минералов, особенно хруп-
кости, твердости, плотности, также требуется увеличение массы пробы,
а иногда замена способа взятия проб.
Способы взятия в большей степени зависят от назначения проб.
Для определения химического состава руды пробы можно брать почти
всеми способами. Изучение текстурно-структурных особенностей и ми-
нерального состава руд требует обычно взятия штуфов, но иногда
можно отбирать бороздовые пробы, пробы из отвалов, из шлама сква-
жин. Технические пробы в большинстве случаев требуют получения
монолитов, т. е. штуфного способа взятия проб. Для технологических
проб часто необходима большая масса, что достигается применением
валового способа взятия. Технологические пробы небольшой массы
могут быть взяты и другими способами, например бороздовым или
вычерпывания.
Хорошая изученность месторождения на стадиях детальной или
эксплуатационной разведки, а также большой объем опробования оп-
ределяют применение упрощенных высоко производительных способов
взятия проб: вычерпывания, горстевого, точечного и др.
Выше отмечено значение условий взятия проб — из горных вырабо-
ток, отбитой руды, скважин. Способы взятия проб здесь совершенно
различные.
4.	ОБРАБОТКА ПРОБ
Основные принципы обработки проб
Пробы, предназначенные для химического, а иногда и для минера-
логического анализа, требуют обработки. Цель ее состоит в том, чтобы
сократить и измельчить пробу до массы и крупности, необходимых для
175

химического анализа или для других испытаний. Для наиболее распро-
страненного химического анализа рядовых проб на несколько компонен-
тов конечная масса пробы составляет 50—100 г, редко 200 г. Для спек-
трального анализа нужно 5—20 г, а для пробирного 0,5—1 кг, иногда
более. Материал пробы должен быть измельчен до крупности порядка
0,1 мм, но для некоторых руд, сложенных ковкими (золото) , или чешуй-
чатыми минералами, пробу измельчают до крупности 0,5—1,0 мм.
Обработка пробы состоит в чередовании операций измельчения,
перемешивания и сокращения, выполняемых по определенным прави-
лам, обеспечивающим сохранение представительности пробы в конеч-
ном материале.
Принцип и уравнение Ричардса — Чечетта. Ри-
чардс, используя данные практики, установил, что представительность
пробы сохраняется, если ее масса изменяется пропорционально квадра-
ту максимальных частиц. Чечетт выразил эту зависимость формулой
Q = kd2,
где Q — надежная масса сокращенной пробы, кг;
d— диаметр максимальных частиц, мм;
k—коэффициент, зависящий от свойств полезного ископаемого:
а) изменчивости содержания полезных компонентов, б) круп-
ности ценных минералов, в) содержания компонентов в рудах,
г) различий в плотности минералов. Чем больше изменчивость
содержаний, крупность зерен, различия в плотности минералов
и чем ниже содержание компонентов, тем больше значение k.
Формула Ричардса—Чечетта широко применяется в практике опро-
бования месторождений полезных ископаемых. Многочисленные экспе-
риментальные работы, выполненные многими исследователями на от-
дельных месторождениях, позволили обосновать значения k для всех
промышленных типов месторождений. На основе исследований
М. Н. Альбова, Н. В. Барышева, Д. А. Зенкова, П. Л. Каллистова,
Г. В. Крылова, К. Л. Пожарицкого и других можно рекомендовать
следующие значения коэффициента k в зависимости от характера
оруденения:
Весьма равномерное и равномерное распределение
компонентов................................. 0,05
неравномерное распределение................... 0,1
весьма неравномерное	распределение............0,2 - 0,3
крайне неравномерное	распределение............0,4-0,5
месторождения золота с крупностью золотинок
более 0,6 мм................................0,8—1,0
Принцип и уравнение Демонда и Хальфердаля.
Формула Ричардса—Чечетта недостаточно учитывает различное пове-
дение при дроблении вязких и хрупких минералов руд. При дробле-
нии вязких минералов средний диаметр частиц ближе к максимальному
диаметру, а хрупких — ближе к минимальному. Поскольку в конечном
счете на представительность сокращенной пробы влияет число частиц,
Демонд и Хальфердаль предложили формулу Q=~-kda. Значения пока-
зателя степени а колеблются от 1,5 для хрупких и мягких руд до 2,7
для крепких и вязких. Показатель степени а корректирует зависимость
массы сокращенной пробы от диаметра частиц, который определяется
механическими свойствами ценных минералов: крупностью зерен, их
хрупкостью, спайностью, трещиноватостью и др. Значения k и а изме-
няются независимо друг от друга и определяются экспериментальным
путем.
Формула Демонда и Хальфердаля не нашла широкого применения
на практике. Но на сложных по составу и крупных месторождениях
экспериментальное определение k и а повышает достоверность опробо-
вания и часто позволяет уменьшить затраты на опробование.
176

Операции обработки проб
Обработка проб состоит из четырех операций: 1) измельчение;
2) вспомогательное и поверочное грохочение (просеивание); 3) переме-
шивание; 4) сокращение.
Измельчение проб производится обычно механическим способом
с помощью дробилок различного типа. Различают дробилки для круп-
ного, мелкого и тонкого измельчения. Каждая дробилка требует за-
грузки материалом определенной максимальной крупности и за один
прием измельчает материал в некоторое число раз, называемое сте-
пенью измельчения. При крупном и мелком измельчении степень дроб-
ления порядка 4—6, а при тонком — достигает 10—25 раз. Максималь-
ный входной и минимальный выходной размеры частиц при дроблении
на разных дробилках, а также их производительность приведены
в табл. 36.
Таблица 36
Некоторые характеристики дробилок
Тип дробилки	Размер частиц, мм		Производи- тельность, кг/ч	Мощность двигателя, кВт
	питание (максималь- ный размер)	разгрузка (минималь- ный размер)		
Щековая ДЩ-ЮОхбО (58-Др)	60	3—10	230—400	1,0
Щековая ДЩ-150x80	80	3-10	400—650	1,7
Валковая 59-ТДр	10	0,5—4	90	1,0
Валковая Д В-200 X150	10	0,5—10	200—800	0,6
Дисковый истиратель ИДА-175	3	0,05	40	0,5
Мельница стеЬжневая 48А-Мл	25	0,15-0,3	4,0—5,5	1,1 0,6
Виброистиратець 75Т-ДР-М	2-3	0,05	Менее 0,07	
Крупное измельчение производят на щековых дробилках, которые
имеют простую конструкцию и надежны в работе. Материал пробы
поступает в зазор между подвижной и неподвижной щеками. Подвиж-
ная щека, совершая возвратно-поступательные движения, раздавливает
материал, который просыпается в разгрузочную щель. Ширина щели
может регулироваться и определяет конечную крупность материала.
Производительность дробилки колеблется в зависимости от прочности
материала и степени измельчения.
Мелкое измельчение производится на валковых дробилках, пред-
ставляющих собой два валка, вращающиеся навстречу друг другу. Ма-
териал пробы из загрузочной воронки просыпается между валками и
раздавливается. Расстояние между валками можно в некоторых преде-
лах изменять, что позволяет получать различную крупность частиц.
Тонкое измельчение производят на дисковых истирателях, вибро-
истирателях и в мельницах. Дисковый истиратель представляет собой
два вертикальных диска — один неподвижный, другой подвижный. Исти-
рание материала происходит в зазоре между дисками.
Мельница состоит из цилиндра, в который помещены металличе-
ские стержни. В цилиндр загружается проба массой 0,5—1,0 кг, и ци-
линдру придается вращение. Стержни, катаясь в цилиндре, измельчают
пробу в течение 30—60 мин до крупности 0,15—0,3 мм.
Виброистиратель по принципу работы близок к мельнице и состоит
из четырех цилиндров, в каждый из которых можно загрузить не более
100—200 г материала. Стержни в цилиндрах катаются по стенкам за
счет их вибрации и раздавливают материал пробы.
[2 Зак. 321	177

По мере уменьшения размера частйц производительность дробле-
ния быстро падает (см. табл. 36), поэтому нецелесообразно измельчать
всю пробу до конечного размера частиц. Обычно чередуют операции
измельчения и сокращения, обеспечивая при этом представительность
пробы, например по принципу Ричардса—Чечетта.
Просеивание (грохочение) материала пробы преследует две цели.
Вспомогательное просеивание позволяет выделить мелкую фракцию
измельченной пробы н направить ее на следующую операцию, минуя
дробление — самую трудоемкую операцию. Это повышает производи-
тельность дробления, а в некоторых случаях дает возможность избе-
жать переизмельчения материала пробы. Контрольное просеивание по-
зволяет контролировать максимальный размер частиц после дробления.
Крупная фракция, не прошедшая через сито, снова направляется в дро-
билку.
Просеивание мелкого и тонкого материала производят с помощью
ручных или механических сит, а крупного материала — с помощью
грохотов различной конструкции (плоские, качающиеся, барабанные,
вибрационные и пр.). Для сохранения представительности пробы при
просеивании потери материала должны быть минимальными. Во избе-
жание потерь просеивание обычно производится в закрытых грохотах
или ситах, что улучшает условия труда.
Размеры отверстий в ситах и грохотах стандартные (ГОСТ
3584—53) и подчиняются геометрической прогрессии с модулем, рав-
ным 2 (при грохочении) или у 10~1,26 (при просеивании). Рекомен-
дуемые размеры отверстий сит и грохотов следующие (в мм): 50; 25;
12; 6; 3; 2,5; 2,0; 1,6; 1,25; 1,00; 0,80; 0,63; 0,50; 0,40; 0,315; 0,250; 0,200;
0,160; 0,125; 0,100. Иногда применяются и другие шкалы размеров от-
верстий сит.
Перемешивание материала пробы производится после дробления,
если намечается сокращение пробы. Цель перемешивания — получение
однородного материала пробы и устранение или снижение роли сегре-
гации материала по плотности и размеру частиц.
Существует несколько способов перемешивания материала. Способ
перелопачивания применяется для проб большой массы (свыше 2—Зт).
Эту операцию выполняют на подготовленной площадке — на плотном
настиле из шпунтовых досок толщиной 50 мм, обитых железом. При
перелопачивании материал складывают в виде конуса, повторяя эту
операцию два-три раза, после чего материал готов к сокращению.
Способ кольца и конуса применяется для перемешивания материа-
ла массой до нескольких килограммов. Перемешивание выполняют на
специальном столе, покрытом листовым железом. В центре стола пер-
пендикулярно к его поверхности крепится металлический стержень.
Материал пробы высыпают в одну точку — на стержень, в результате
чего создается конус. С помощью специальной доски конус разверты-
вают в усеченный конус, далее в Диск и в кольцо. С внутренней стороны
кольца материал собирают совком и снова создают конус. Эти опера-
ции повторяют два-три раза, после чего переходят к сокращению про-
бы. Рассмотренный способ применяется очень широко.
Способ перекатывания применяется редко и для небольших проб
(3—5 кг). Перекатывание материала производится на брезенте, плот-
ном полотне или на клеенке. Способ пригоден для получения однород-
ного материала тонко измельченных проб. При большом различии в
плотности минералов не исключены явления сегрегации.
Сокращение проб необходимо для уменьшения массы исходных
или измельченных проб в пределах, допускаемых формулой Ричардса —
Чечетта. Существуют как ручные, так и механические способы сокра-
щения материала.
178

Способ кратной отборки применяется для сокращения проб боль-
шой массы. Из перемешанного материала, сложенного в виде конуса,
лопатой берут материал и разбрасывают в определенной последователь-
ности на два, три конуса и т. д. в зависимости от того, насколько нуж-
но сократить материал пробы. Способ производителен и обеспечивает
высокую достоверность, так как материал отбирается из пробы относи-
тельно малыми порциями.
Способ вычерпывания применяется для сокращения рыхлого ма-
териала и осуществляется аналогично взятию проб этим способом. На
поверхности равномерно рассыпанной и перемешанной пробы разби-
вают квадратную сеть и в узлах или ячейках сети берут частичные про-
бы с помощью трубки, совка или лопаты. Способ высоко производите-
лен, обеспечивает любую степень сокращения материала и достаточную
точность. Если материал пробы подвергается сегрегации, то данный
способ может привести к возникновению систематической ошибки, так
как с поверхности отвала берется обычно больше материала, чем
со дна.
Способ квартования применяется после перемешивания пробы по
способу кольца и конуса. На металлический стержень, находящийся
в центре конуса или диска, надевают крестовину и делят материал про-
бы на четыре части. Две противоположно расположенные части объе-
диняют для дальнейших операций, а оставшиеся две части направляют
в отвал. Один прием сокращения позволяет уменьшить массу пробы
в два раза.
Широко применяется сокращение проб желобковым делителем.
Делитель просто устроен и обеспечивает довольно точное разделение
пробы на две равные части. При этом происходит также некоторое пе-
ремешивание материала пробы. Один прием сокращения занимает не-
сколько минут. Для сокращения проб разной массы и крупности частиц
необходимы различные по размерам делители.
Обработка проб — довольно трудоемкая операция опробования. Для
механизации обработки проб в ВИТРе разработана установка УОГП,
принятая к серийному производству. Предварительно измельченная д©
15 мм проба поступает на УОГП, где дробление и сокращение ее про-
изводится в водной среде. Дроблению подвергается вся проба в цент-
робежной роликовой мельнице, а отбор конечной навески массой 50—
150 г выполняется методом отсечки измельченного материала. Уста-
новка позволяет обрабатывать пробы массой до 20 кг, производитель-
ность ее до 200 кг/ч, потребляемая мощность 3,5 кВт. Применение Хан-
ной установки повышает производительность обработки проб и Улуч-
шает условия труда.	/
Составление схемы обработки проб	/
Обработка проб производится по схеме, составляемой ведущим
геологом каждого месторождения с учетом особенностей руд, задач их
исследования, вида и массы проб. Если предстоит обработка различных
руд, составляют несколько схем. При составлении схем обработки
проб следует исходить из максимальной наиболее часто получаемой
массы проб, поскольку проба той же руды меньшей массы всегда может
быть обработана по данной схеме.
Рассмотрим пример составления схемы обработки редкометальной танталнт-колум-
битовой руды. Рудой является ннтенсввно метасоматически измененный пегматит. Рас-
пределение танталита и колумбита в руде крайне неравномерное, размер зерен колеб-
лется в большом диапазоне, содержание тантала н ниобия низкое. Исходная масса
проб Q=60 кг, максимальный размер частиц исходной пробы d=60 мм. В основу
составления схемы принимаем формулу Ричардса — Чечетта Q=kd2 при й=0,4.
1.	Проверим возможность сокращения пробы без измельчения. Надежная масса
Q=0,4x602=1440 кг, что намного больше массы пробы 60 кг, следовательно, пробу
сокращать нельзя, следует ее измельчить.
12
179

2.	Определим диаметр частиц, до которого нужно измельчать пробу. При исход-
ном размере частиц 60 мм следует применять щековую дробилку, степень измельчения
в которой равна 4 —6, принимаем степень измельчения 5. Тогда после измельчения
размер частиц будет в 5 раз меньше, т. е. 12 мм, этот размер соответствует стандарт-
ному размеру отверстий грохота.
3.	Проверим возможность сокращения пробы при <7=12 мм. Надежная масса
пробы при этой крупности частиц должна быть Q = 0,4X 122 = 57,6 кг. При сокращении
Исходная
предо
С=вдт
Ц Измельчение 4? щековой др од ил не
<7мм
•7мм
ддм
ЛГкг
7,4КГ
Поверочное грохочение
вспомогательное грохочение
Измельчение до Вт
Поверочное грохочение
Перемешивание
Сокращение
в отдал
ЗПды
"I
4 Aim
шт вспомогательное грохочение
Измельчение до д,Лмна вал кодой
дродилке
Поверочное грохочение
1,9чк
L.,
Перемешивание
"В отдал дй
47мм
ХШ)
Яро да	|
Сокращение
д.ддк
I___Вспомогательное
пппа грохочение
Измельчение до 47мм
на дисковом истирателе
Поверочное грохочение
Перемешивание
Сокращение
\дрвликат\
4=7ZA	4=7^ г
У=4/мм	4=47мм
Рис. 42. Схема обработки пробы
пробы массой 60 кг получим 30 кг, т. е. меньше допустимой массы, следовательно,
пробу и сейчас сокращать нельзя, следует ее измельчать.
4.	Измельчение нужно выполнять на щековой дробилке, которая позволяет полу-
чить минимальную крупность частиц 3 мм (см. табл. 36), т. е. степень измельчения 4.
Так как масса пробы значительная, целесообразно перед измельчением провести вспо-
могательное грохочение.
5.	Проверим возможность сокращения пробы при <7=3 мм. Масса Q=0,4X32 =
= 3,6 кг; этой величины пробу можно сокращать.
6.	Аналогичными приемами находим, что пробу надо измельчить на валковой дро-
билке до 0,5 мм и сократить до массы 0,24 кг. До меньшей массы сокращать можно
(допустимый вес Q=0,4x0,52=0,l кг), но нецелесообразно, так как для анализа тре
буется проба массой не менее 100 г и дубликат для контроля анализа или для состав-
ления групповых проб тоже должен быть не менее 100 г.
7.	Химическая лаборатория обычно требует, чтобы проба для анализа имела раз-
мер частиц не более 0,07—0,1 мм, поэтому пробу еще раз направим в дисковый цсти-
180


ратель, чтобы измельчить до 0,1 мм, перемешаем и разделим на две равные части. Одна
из частей называется пробой, другая — дубликатом.
На этом составление схемы закончено. Схему следует изобразить графически
(рис. 42) и показать на ней всю последовательность операций по обработке пробы.
5. ИСПЫТАНИЯ ПРОБ
Отобранные пробы поступают на испытания. Вид испытаний опре-
деляется характером полезного ископаемого, его минеральным и хими-
ческим составом, задачами исследования, требуемой точностью анализа,
степенью изученности месторождения. Некоторые виды испытаний мо-
гут проводиться в геологоразведочной партии, другие — в специальных
лабораториях, при этом геолог должен сообщить в лабораторию цель
испытаний и желаемую точность анализа, а иногда и сведения об ожи-
даемом составе руд.
Определение химического состава
Определение химического состава — наиболее распространенный
вид испытаний проб. В зависимости от требуемой точности и чувстви-
тельности анализа могут быть применены спектральный, химический,
пробирный, ядерно-геофизический и другие методы анализа, каждый из
которых позволяет решать определенный круг вопросов.
Спектральный анализ широко применяется при поисках и разведке
месторождений. С помощью этого анализа ведутся геохимические ме-
тоды поисков полезных ископаемых. При разведке спектральный анализ
позволяет выявлять весьма низкие содержания некоторых, особенно по-
путных компонентов, нередко служит для отбраковки проб перед более
дорогим химическим или пробирным анализом. На химический анализ
направляются лишь те пробы, в которых по данным спектрального ана-
лиза содержание компонента выше определенного предела. Этот предел,
учитывая точность спектрального анализа, берется в 2—3 раза ниже
кондиционного содержания ценного компонента.
Спектральный анализ обладает высокой чувствительностью (табл.
37), большой производительностью и низкой стоимостью, позволяет од-
новременно определять много компонентов, но, как правило, уступает
другим видам анализа в точности, особенно при высоких содержаниях
компонентов. Точность наиболее распространенного многокомпонент-
ного полуколичественного спектрального анализа выше, и в ряде слу-
чаев он конкурирует с химическим анализом. Иногда имеет значение
и то, что спектральный анализ можно выполнить при весьма малой
навеске (десятки миллиграммов), но обычно на спектральный анализ
направляют пробы массой в первые граммы.
Химический анализ является основным при испытании проб боль-
шего числа рудных и многих нерудных полезных ископаемых. По срав-
нению со спектральным анализом он обладает меньшей чувствитель-
ностью, но большей точностью. Данные химического анализа использу-
ются для оконтуривания тел полезных ископаемых, подсчета запасов
ценных компонентов в рудах.
Масса проб, направляемых на химический анализ, составляет 50—
100 г и зависит от числа определяемых компонентов. Чем больше ком-
понентов, тем большая необходима масса пробы. Следует учитывать,
что иногда приходится прибегать к повторным анализам пробы с целью
контроля анализа.
Пробирный анализ предназначен для определения в пробах содер-
жания благородных металлов. Этот анализ дорогой, но весьма чувстви-
тельный и точный, с его помощью можно устанавливать содержания
благородных элементов порядка 1 г/т. Для анализа используется на-
веска массой до 250—500 г и более, что нужно иметь в виду при состав-
лении схемы обработки пробы. Учитывая большую стоимость анализа,
181

Таблица 37
Чувствительность различных видов анализа. По данным ВНИИЯГГ
Компоненты	Многокомпо- нентный полуколи- чествеиный спектральный анализ	Количественный спектральный анализ	Химический анализ	Пробирный анализ	Ядерно- физические методы анализа
Алюминий	0,001		0,01		0,06
Барий	0,01	—	0,01	—	0,01
Бериллий	0,0001	0,0001	0,0001	—	0,00005
Бор		0,001	0,003	—	0,03
Ванадий	0,0005	—	0,001	—	0,1
Висмут	0,0001	0,0005	0,0001	—	0,00001
Вольфрам	0,001	—	0,005	—	0,03
Галлий	0,0001	0,00005	0,000005	—	—-
Германий	0,0001	0,0003	0,0001	 I.	
Железо	0,001		0,001	——	0,05
Золото	0,001	0,0000001	0,000025	0,00001	0,00000002
Индий	0,0001	0,0003	0,000005	—	—
Кадмий	0,0005	0,0005	0,001	—	0,0003
Кобальт	0,0002	0,003	0,001	—	0,00003
Марганец	0,0001	—	0,001	—	0,0000003
Медь	0,0001	0,0005	0,002	—	0,001
Молибден	0,0001	0,001	0,0001		—-
Никель	0,0001	0,001	0,0005		0,0003
Ниобий	0,0005	0,0005	0,0005	—	0,00003
Олово	0,0005	0,0005	0,0003			0,03
Платина	0,001		—	0,000005	—
Рений	0,0001	0,0001	0,00005	—	0,000001
Ртуть	0,001	0,00003	0,00001	—	0,005
Селей	—-	—	0,00001	—	—-
Свинец	0,0001	0,0005	0,001	—	0,1
Серебро	0,0001	—	—	0,00002	0,000001
Сурьма	0,003	0,002	0,002		—
Таллий	0,001	0,0003	0,0001	—	—
Тантал	0,01	0,003	0,0001	—	0,0003
Теллур	0,01	—	0,0001	—	—-
Т итан	0,0002	—	0,001		0,2
Уран	0,03	—	0,001	—	0,0901
Фосфор	0,02	—	0,01		0,05
Хром	0,0001		0,001		0,00003
Цинк	0,001	0,001	0,001	-	0,004
Цирконий	0,001	0,0005	0,03		0,003
целесообразно перед пробирным анализом проводить разбраковку проб,
например, с помощью количественного спектрального анализа, обла-
дающего высокой чувствительностью (см. табл. 37), но недостаточ-
ной точностью.
Ядерно-физические методы анализа начали разрабатываться не-
давно и не получили пока широкого распространения, кроме радио-
метрического анализа на радиоактивные элементы. Ядерно-физиче-
ские методы обеспечивают высокую чувствительность и точность анали-
зов на многие компоненты (см. табл. 37), весьма производительны.
При анализе проба не расходуется, часто даже не требуется ее измель-
чение, так как исследуются спектр и интенсивность естественной или
искусственной радиоактивности. Но для анализов требуется весьма до-
рогая аппаратура, что сдерживает их распространение. Тем не менее
ядерно-физические методы используются в настоящее время для опре-
деления олова, бора, лития, кадмия, бериллия и некоторых других хи-
мических элементов. Для анализа требуются навески массой от первых
граммов до 50—200 г.
182

Определение минерального состава
Способы определения минерального состава зависят от задач ис-
следования, требуемой точности и состояния материала пробы. Разли-
чают полный и сокращенный минералогический анализ проб. Полный
анализ имеет цель определить содержание всех минералов в пробе,
а сокращенный — лишь некоторых, наиболее важных минералов руд.
В ходе минералогического изучения часто исследуют текстурно-струк-
турные особенности руд, а также определяют химический состав ми-
нералов.
При изучении плотных сцементированных руд чаще применяются
визуальный и расчетный способы определения минерального состава.
Визуальный способ заключается в установлении количества мине-
ралов в пробе глазомерным способом или с помощью ряда приспособ-
лений, измеряющих число, линейные размеры или площадь отдельных
минералов в плоских сечениях пробы (в штуфах, прозрачных или по-
лированных шлифах). В крупно- и гигантозернистых полезных ископае-
мых (например, в пегматитах) минеральный состав можно определять
без микроскопа, например с помощью палетки, накладываемой на по-
лированную поверхность штуфа. Но в большинстве случаев руды мелко-
и тонкозернистые, и количественный подсчет минералов выполняется
под микроскопом в прозрачных или в полированных шлифах. Разли-
чают точечные, линейные и площадные способы подсчета.
При точечном способе на поверхности шлифа намечается разномер-
ная сеть точек, например с помощью окулярной сетки, и подсчитывается
число точек, приходящихся на каждый минерал. Содержание минерала
пропорционально количеству точек, попавших на данный минерал. По
такому же принципу работает пуш-интегратор Глаголева. После каж-
дого точечного наблюдения шлиф, укрепленный на салазках, автомати-
чески перемещается на какое-то расстояние — шаг наблюдения, и в
центре поля зрения оказывается следующая точка. Число точек наблю-
дения берется в пределах 100—500, что обеспечивает достаточную точ-
ность подсчетов.
Линейный способ основан на измерении длин линий, приходящихся
на каждый минерал. Содержание минерала пропорционально длине
линий, пересекающих его. Для подсчета количества минералов линей-
ным способом удобен интеграционный столик Андина (ИСА), позволяю-
щий одновременно учитывать до семи минералов.
На линейном способе основана созданная во ВСЕГЕИ автоматиче-
ская установка «Контраст». Световой зонд автоматически сканирует по-
верхность шлифа или аншлифа. Аналитическое устройство разделяет
минералы по степени прозрачности или по отражательной способности,
а счетно-решающее устройство подсчитывает количество каждого
минерала.
Площадные способы заключаются в измерении площадей минера-
лов с помощью палетки (окулярной сетки). Подсчитывается число
квадратов палетки, приходящихся на каждый минерал. Содержание
минерала пропорционально его суммарной площади.
Визуальные способы подсчета количества минералов широко рас-
пространены, обладают достаточно высокой производительностью. Точ-
ность подсчета зависит от числа замеров, но обычно не превышает 1—
5%. При визуальном способе содержание минералов находят в объем-
ных процентах, поэтому часто необходимо пересчитывать объемные
проценты на весовые путем умножения объемных процентов на плотно-
сти минералов и приведения суммы произведений к 100%.
Расчетный способ основан на закономерной связи между минераль-
ным и химическим составом полезного ископаемого. Если известен
химический состав руды, то во многих случаях его можно пересчитать
183

на минеральный, для чего достаточно знать, какие минералы содержат-
ся в руде. Например, если в руде присутствует один медный минерал —
халькопирит, то, зная содержание меди в пробе, легко рассчитать со-
держание халькопирита из соотношения соответствующих молекуляр-
ных и атомных масс. Так, отношение молекулярной массы халькопири-
та к атомной массе меди равно 2,87.
Расчетный способ применяется при простом составе руд. Он об-
ладает высокой точностью и используется для определения количества
важнейших минералов руд, хотя иногда можно рассчитать и полный
минеральный состав руды.
Рыхлые полезные ископаемые исследуются другими способами.
Наиболее часто применяется способ, при котором из пробы извлека-
ются изучаемые минералы и взвешиваются. Отношение массы минерала
к объему пробы дает содержание минерала в пробе. Такой способ
наиболее часто применяется при опробовании россыпей. Например,
при опробовании россыпи золота пробу вначале промывают, получая
концентрат тяжелых минералов (шлих), далее выделяют золото из
шлиха отдувкой или тщательной промывкой. Золото взвешивается, из-
меряется объем пробы, что дает возможность рассчитать содержание
золота в граммах на кубический метр полезного ископаемого.
Минералы обладают самыми разными свойствами, поэтому выде-
ление минералов из пробы производится различными способами. Чаще
применяется магнитная и электромагнитная сепарация, разделение ми-
нералов в тяжелых жидкостях, электростатическая сепарация, флота-
ция и пр.
Иногда требуется установить состав отдельных наиболее важных
минералов. Такая задача может возникнуть при изучении как сцементи-
рованных, так и рыхлых полезных ископаемых. Она решается путем
получения и анализа мономинеральных проб. При этом не обязательно
выделять из пробы весь интересующий исследователя минерал, жела-
тельно получить немного (1—10 грамм) чистого минерала. Для выде-
ления минерала используются перечисленные выше способы: различ-
ные виды сеперации, разделение в тяжелых жидкостях и пр., а в наи-
более ответственных случаях мономинеральная проба отбирается вруч-
ную под бинокулярным микроскопом при крупности зерен чаще всего
0,25—1 мм.
При отборе мономинеральных проб следует иметь в виду, что со-
став минерала может изменяться в зависимости от формы агрегатов
(вкрапленность, гнезда, прожилки и др.), генераций, состава вмещаю-
щих пород и т. п. Поэтому либо изучают все разновидности минерала,
либо получают среднюю мономинер а льную пробу, где все разновидно-
сти представлены в естественных соотношениях. Нельзя, например,
отбирать пробу только из крупнокристаллических минералов, их
гнезд или прожилков. Такая проба может оказаться непредставитель-
ной.
Изучение мономинеральных проб очень важно в случае комплекс-
ных руд, распространенных на большей части месторождений цветных
и редких металлов. Мономинеральные пробы дают возможность уста-
новить, в каких минералах сосредоточены попутные компоненты,
и рассчитать баланс их распределения между минералами (табл. 38),
показывающий долю компонента, связанного с каждым из мине-
ралов.
Баланс находится приведением суммы произведений содержаний
(четвертая графа) к 100%. Если разделить сумму произведений на 100,
то можно также получить содержание селена в руде (0,0019%). Дан-
ные табл. 38 позволяют в какой-то мере прогнозировать технологиче-
ские свойства данных руд.
184

Таблица 38
Пример баланса распределения селена в полиметаллической руде
тМинерал	Содержание минерала в руде, %	Содержание селена в минерале, %	Произведение содержаний	Баланс распределения селена, %
Пирит	45	0,0025	0,1125	59,6
Халькопирит	5	0,0040	0,0200	10,6
Сфалерит	10	0,0005	0,0050	2,7
Галенит	6	0,0985	0,0510	27,1
Кварц	34	0	0	0
Руда в целом	100	0,0019	0,1885	100,0
Исследование технологических свойств руд
Технологические пробы исследуются в специальных лабораториях.
Геолог-разведчик должен подготовить пробу, определить ее целевое
назначение, а после получения результатов технологических испытаний
обобщить их. Технологические пробы могут характеризовать природные
типы, промышленные сорта, участки или месторождение в целом. Кроме
того, в зависимости от задач исследования пробы делятся на лабора-
торные, укрупненно-лабораторные и полузаводские.
Наиболее распространены собственно технологические пробы, ко-
торые берут нз отдельных промышленных сортов руд. Пробы, харак-
теризующие природные типы, называются минералого-технологиче-
скими, пробы, освещающие участки (например, руды в контурах карье-
ра) или месторождение в целом, обычно представляют собой смесь
сортов руд в заданном соотношении и могут быть названы составными
технологическими пробами.
Лабораторные пробы служат для разработки новых технологиче-
ских схем или проверки технологических свойств руд по существующим
технологическим схемам.
Укрупненно-лабораторные пробы позволяют проверить технологи-
ческие свойства руд и уточнить технологические показатели их перера-
ботки в непрерывном процессе.
Полузаводские пробы изучаются лишь в тех случаях, когда осва-
иваются новые виды минерального сырья или существенно новые тех-
нологические схемы, по которым еще отсутствует опыт работы про-
мышленных предприятий.
Масса проб колеблется в больших пределах в зависимости от вида
минерального сырья. Масса лабораторных проб чаще составляет де-
сятки— сотни килограммов, укрупненно-лабораторных проб — тонны,
а полузаводских проб может достигать десятков и даже тысяч тонн.
Большая часть полезных ископаемых, особенно рудных, подверга-
ется обогащению, поэтому чаще всего получают технологические
показатели: выход и состав продуктов, извлечение компонентов
(табл. 39).
На месторождении обычно берется не одна, а несколько технологи-
ческих проб из разных руд и участков, поэтому часто имеется возмож-
ность оценивать зависимости показателей обогащения от состава руды.
Так, на рис. 43 показан пример зависимости выхода медного концентра-
та от содержания меди в руде. Подобные зависимости позволяют прог-
нозировать технологические свойства руд в различных участках или
подсчетных блоках месторождения.
185

Таблица 39
Пример результатов обогащения медно-цинковой руды
Продукты обогащения	Выход про- дук- тов, %	Состав продуктов, %				Извлечение компонентов, %			
		Си	Zn	S	Те	Си	Zn	S	Те
Медный концентрат	7,2	24,6	2,32	39,2	0,0031	80,3	3,2	11,9	18,6
Цинковый концентрат	10,6	1,45	43,2	38,0	0,0012	7,0	87,1	17,0	10,6
Пиритный концентрат	35,5	0,58	0,86	45,5	0,0020	9,3	5,8	68,4	59,1
Хвосты	46,7	0,16	0,44	1,38	0,0003	3,4	3,9	2,7	11,7
Исходная руда	100,0	2,10	5,18	23,6	0,0012	100,0	100,0	100,0	100,0
Рис. 43. Зависимость выхода медного квн-
центрата у от содержания меди в руде С
Технологические испытания минерального сырья — одна из важней-
ших составных частей разведочных работ. Без тщательных технологи-
ческих испытаний обогатимости или металлургического передела руд
нельзя выполнить промышленную оценку месторождения и составить
проект горнорудного предприятия, т. е. нельзя решить главные задачи
разведки.
Физико-технические испытания
Технические испытания проводятся на всех месторождениях полез-
ных ископаемых. Наиболее сложные технические испытания характер-
ны для некоторых нерудных полезных ископаемых (строительные ма-
териалы, слюда, асбест, оптическое сырье и пр.). В этих случаях при
технических испытаниях не только определяют' физические свойства,
но н устанавливают технологическую схему переработки минераль-
ного сырья.
Простейшие технические испытания проводятся в геологоразведоч-
ных партиях, а более сложные — в специальных лабораториях. Чаще
других приходится изучать объемную массу, влажность, грануломет-
рический состав, коэффициент разрыхления и некоторые другие свой-
ства полезных ископаемых.
Объемная масса является одним из параметров подсчета запасов,
поэтому ее изучению уделяется большое внимание. Объемную массу
устанавливают в штуфных или в валовых пробах (в целике).
Штуфные проб« массой 0,5—2 кг взвешивают в воздухе и в воде,
что позволяет опреЛ -:лить объемную массу по формуле
где Р! — масса в воздухе;
Р2 — масса в воде.
186

Если штуф состоит из пористой руды, то перед взвешиванием его
парафинируют. Число штуфных проб должно быть не менее 20—30 по
каждому промышленному сорту руды.
Часто объемная масса руды зависит от ее состава. В этих случаях
штуф после взвешивания обрабатывают как химическую пробу и ана-
лизируют на главные компоненты. Серия таких испытаний позволяет
построить график (рис. 44) и рассчитать формулу зависимости объем-
ной массы от состава руды. В дальнейшем с помощью графика или
формулы можно определять объемную массу руды в отдельных блоках
подсчета запасов.
Рис. 44. Зависимость объемной мас-
сы магнетитовой руды d от содер-
жания в ней железа С
Рис. 45. Графики результатов гра-
нулометрического анализа леска:
а — интегральный; б — дифференци-
альный. По оси абсцисс — размер
обломков в логарифмическом мас-
штабе, по оси ординат — количество
фракций, вес. %
По штуфным пробам нельзя изучить влияние трещиноватости и
кавернозности на объемную массу полезного ископаемого. Это можно
установить лишь в валовых пробах. Объемную массу в этом случае
находят путем деления массы добытой руды из целика к его объему,
составляющему обычно несколько кубических метров. Измерения объем-
ной массы в валовых пробах позволяют ввести поправки на трещино-
ватость и кавернозность к объемным массам, установленным по штуф-
ным пробам. Величины поправок обычно не превышают 5—10% изме-
ряемой величины.
Изучение влажности необходимо из тех соображений, что объемная
масса руд измеряется в естественно-влажном состоянии, а содержание
компонентов в навеске — в расчете на сухое вещество. Поэтому при под-
счете запасов компонентов в рудах надо вводить поправку на влаж-
ность.
Влажность определяют путем взвешивания штуфа руды в естествен-
но-влажном и сухом состоянии. При необходимости сохранить влаж-.
ность в сильно пористой руде штуф при отборе парафинируют. После
взвешивания во влажном состоянии штуф раскалывают на кусочки
крупностью 5—10 мм и сушат в сушильном шкафу при температуре
100° С. Влажность рассчитывают по формуле
в=£-~рмоо%,
О
где Pi, Рг — масса соответственно во влажном и сухом состоянии. Пре-
имущественно изучается гранулометрический состав сыпучих полезных
187

ископаемых, например на россыпях. Гранулометрическому анализу
может подвергаться валовая проба руды полностью (пробы желвако-
вых фосфоритов) или только тяжелая фракция, даже ценный минерал
(россыпи).
Гранулометрический анализ заключается в разделении пробы на
фракции по крупности частиц с помощью стандартного набора сит и
взвешивании каждой фракции. Результаты гранулометрического анали-
за сводят в таблицу (табл. 40) или изображают в виде диаграммы
(рис. 45).
Таблица 40
Результаты гранулометрического анализа песка
Размер частиц, мм	Масса фракции, %	Сумма масс фракций, %	Размер частиц, мм	Масса фракции, %	Сумма масс фракций, %
0,2-0,25	5	5	0,63—0,8	14	71
0,25—0,315	7	12	0,8—1	12	83
0,315-0,4	11	23	1—1,25	9	92
0,4-0,5	15	38	1,25—1,6	6	98
0,5—0,63	19	57	1,6—2	2	100
6. ВИДЫ ПРОБ И ИХ РАЗМЕЩЕНИЕ
Рядовые пробы
Пробы, отбираемые для изучения качества полезного ископаемого,
разделяются по назначению. Для большей части месторождений можно
выделить следующие виды проб: рядовые, групповые (объединенные),
минералогические, мономинеральные и технологические, каждый из
которых решает свой круг задач. Кроме того, каждый вид проб по-раз-
ному размещают в пространстве, поэтому иногда выделяют не вид проб,
а систему отбора проб.
Рядовые пробы предназначены для определения содержания глав-
ных компонентов и контуров рудных тел, если руда не имеет четкой
границы и постепенно переходит в пустую породу. Они наиболее широко
применяются при разведке месторождений. С помощью рядовых проб
изучают все вскрываемые разведочными выработками рудные тела,
рудные зоны и часто близлежащие вмещающие породы.
Рядовые пробы всегда линейные и ориентированы вкрест прости-
рания рудных тел — по направлению наибольшей изменчивости оруде-
нения. В тех случаях, когда не удается взять пробу вкрест простирания
(например, в скважинах), допускается отбор ее под некоторым углом
к направлению наибольшей изменчивости, но отклонение не должно
превышать 60°, иначе данные опробования будут недостоверными.
Рядовые пробы можно отбирать в горной выработке бороздовым
или шпуровым методом, а также из керна скважин. Другие способы
взятия проб (штуфной, горстевой и др.) не обеспечивают установления
границ рудного тела.
Длина рядовых проб зависит от строения рудного тела. Каждая
рядовая проба ’арактеризует один природный тип руды, поэтому гра-
ницы природных типов руд служат границами проб. Длина проб колеб-
лется от 0,5 до 10 м, но чаще составляет 1—5 м. Сечение рядовых проб
определяется либо сечением борозды, либо диаметром скважины.
Рядовые пробы на большей части месторождений после обработки
поступают на химический анализ, но, например на россыпях границы
188

рудных тел устанавливают по минеральному составу, и рядовые пробы
направляют на минералогический анализ.
Рядовые пробы используются для подсчета запасов главных компо-
нентов руд.
Групповые пробы
Групповые пробы предназначены для определения второстепенных
компонентов руд, их не отбирают, а составляют из дубликатов рядовых
проб. Групповая проба обычно характеризует одно пересечение промыш-
ленного сорта руды, но допустимо объединение в одну пробу материала
из нескольких соседних пересечений рудного тела.
Результаты анализа рядовых проб позволяют составлять групповые
пробы только внутри промышленного контура оруденения. В одну груп-
повую пробу входит материал из 2—10 рядовых проб. Границы группо-
вых проб обычно совпадают с границами промышленных сортов руд,
но при большой мощности сортов максимальный размер групповых
проб не превышает размера эксплуатационных блоков или уступов
(20—40 м).
Количество материала, входящего в групповую пробу, должно быть
пропорционально длине рядовых проб. Масса групповых проб достига-
ет 100—200 г.
Групповые пробы анализируют на главные и второстепенные ком-
поненты, уделяя особое внимание определению попутных компонентов,
запасы которых считают главным образом по групповым пробам. Опре-
деление главных компонентов преследует две цели: контроль правиль-
ности составления групповых проб по содержанию главных компонен-
тов и установление зависимостей между главными и попутными ком-
понентами.
Для изучения групповых проб чаще применяется химический ана-
лиз, иногда количественный спектральный анализ, а на некоторых мес-
торождениях вместо химического используется минералогический
анализ.
Минералогические пробы
Минералогические пробы позволяют изучать минеральный состав
полезного ископаемого. Для большей части рудных и нерудных полез-
ных ископаемых в качестве минералогических проб изучаются шлифы и
аншлифы, в которых глазомерным или каким-либо другим более точ-
ным способом оценивается количество минералов. Число шлифов и
аишлифов зависит от изменчивости состава руды и от числа природных
типов руд. Обычно иа одно рудное пересечение берется один шлиф и
аншлиф, но на крупных месторождениях можно отбирать не менее 20—
30 шлифов и аншлифов на каждый тип руды.
На некоторых месторождениях роль минералогических проб выпол-
няют полированные штуфы (пегматиты), шлихи (россыпи), протолочки
(золоторудные месторождения) и пр.
Изучение минералогических проб дополняет сведения о химическом
составе руд, как правило, позволяет установить форму нахождения цен-
ных компонентов в рудах, что имеет значение для суждения о техноло-
гических свойствах руд.
Мономинеральные пробы
С помощью мономинеральных проб устанавливают состав главных
минералов руд, а также изучают попутные компоненты, которые не об-
разуют собственных минералов, а входят в состав главных. Мономине-
189

ральные пробы являются единственным видом проб для подсчета запа-
сов попутных компонентов, если их содержание в групповых пробах
находится за пределами чувствительности анализа.
Мономинеральные пробы получают из штуфов, объединенных штуф-
ных проб, иногда из материала рядовых проб. Число мономинераль-
ных проб зависит от сложности состава руды и колеблется от 20 до 100.
Мономинеральными пробами стараются охватить все главные минера-
лу, в которых заключены важнейшие попутные компоненты, с таким
расчетом, чтобы получить данные для определения баланса распределе-
ния попутных компонентов между минералами.
Большое значение имеет представительность мономинеральных
проб, поскольку состав минералов сильно изменчив в зависимости от
генераций, морфологических разновидностей, среды отложения и других
факторов. Чтобы получить средние значения состава минералов, необхо-
димо отбирать мономинеральные пробы не из отдельных кристаллов,
гнезд, а из руд, где встречаются разновидности минерала в естествен-
ных соотношениях, что представляет собой сложную задачу. Можно
решить ее, например, с помощью объединенных штуфных проб по ти-
пам руд. Такая проба состоит из нескольких типичных штуфов, ее из-
мельчают и тем или иным способом (сепарацией, флотацией, промыв-
кой, разделением в тяжелых жидкостях, отбором под бинокулярным
микроскопом и др.) выделяют среднюю пробу минерала.
Допустимо изучение состава минералов отдельных генераций или
морфологических разновидностей, если они достаточно четко обособле-
ны в пространстве, но это влечет за собой необходимость количествен-
ной оценки запасов генераций или морфологических разновидностей ми-
нералов, что не всегда выполнимо.
Технологические пробы
Технологические пробы позволяют составить рациональную схему
переработки руд и определить показатели переработки (выход продук-
ции, ее состав, извлечение компонентов, расход воды, энергии, реаген-
тов и др.). Они различаются по масштабу и объекту исследования. По
масштабу можно выделить лабораторные, укрупненно-лабораторные и
полузаводские технологические пробы. Лабораторные пробы позволя-
ют исследовать технологические свойства~руды в лабораторных усло-
виях путем постановки отдельных опытов по обогащению и металлур-
гии при разных режимах, чтобы определить оптимальный режим пере-
работки руды. Масса лабораторных проб колеблется в пределах десят-
ков —сотен килограммов.
Укрупненно-лабораторные пробы изучаются также в лабораторных
условиях' н6~пбсле" достнжения^Щ'аилучшего режима переработки руды
проводятся опыты в непрерывном процессе, которые дают надежные
показатели переработки руды. Кроме того, в процессе таких испытаний
можно получить значительное количество концентратов или промпро-
дуктов, которые могут быть использованы для других технологических
или технических исследований. Масса укрупненно-лабораторных проб
обычно составляет тонны или десятки тонн.
Полузаводские технологические пробы предназначены для прове-
дения технологических испытаний на опытных полупромышленных и
промышленных установках с целью проверки технологической схемы и
определения надежных показателей переработки руды. Масса полуза-
водских проб может достигать несколько сотен или тысяч тонн. Полуза-
водские испытания применяются лишьвособых случаях: с целью про-
верки новых технологических схем, еще не освоенных промышленностью,
и технологических свойств руд сложного состава (например, комплекс-
ных руд) при крайне неравномерном оруденении.
190

Технологическая проба может характеризовать природные типы,
промышленные сорта руд, рудные тела или месторождение в целом.
Соответственно можно различать и виды технологических проб по
объекту исследования. Пробы, освещающие природный тип руды, на-
зывают минер алого-технологическими. .Они имеют минимальную массу
(десятки", редко сотни килограммов) и позволяют выявить различия
в технологических свойствах природных типов руд при использовании
одной стандартной для данного вида сырья пробы. Число минералого-
технологических проб должно быть пропорционально распространенно-
сти типов руд (не менее 20—30). Минералого-технологические пробы
испытанные по стандартной схеме, позволяют установить разнообраз-
ные зависимости технологических показателей от состава руды (см.,
рис. 44).
Технологические пробы освещают промышленный сорт руды. Они
позволяют р азр а ботать р а цион а льну ю технологическую схему перера-
ботки минерального сырья и определить основные технологические по-
казатели (выход продуктов, их состав и свойства, извлечение компонен-
тов и др.). Такая технологическая проба чаще представляет собой смесь
природных типов руд, и для обеспечения надежных показателей пере-
работки необходимо, чтобы химический и минеральный состав пробы,
а также соотношение в ней типов руд были близки к соответствующим
характеристикам промышленного сорта руды. Число технологических
проб обычно пропорционально числу промышленных сортов руд, иногда
чиЕлу'участкбв месторождения. ”	...
В редких случаях отбирают составные технологические пробы из
смеси промышленных сортов руд в заданном соотношении для характе-
ристики какого-либо участка, рудного тела или месторождения в целом.
Необходимость в составных пробах возникает, когда предполагается
совместная добыча нескольких сортов руд, обладающих сходными тех-
нологическими свойствами, и требуется оценить технологические пока-
затели смешанной руды. Следует отметить, что во многих случаях веро-
ятные значения технологических показателей при смешивании сортов
руд можно определить расчетным путем на основе зависимостей пока-
зателей от состава руды.
Одной из важных геологических задач является обеспечение пред-
ставительности любых технологических проб, что обычно достигается
рассредоточением мест взятия пробы по участку или по месторождению,
а также соблюдением в ней заранее известного и заданного минераль-
ного и химического состава руды и соотношения природных типов руд.
Технологические пробы отбирают различными способами. При бу-
ровой системе разведки материал для проб берут либо из керна, остав-
шегося после химического опробования, либо из кернд специальных
технологических скважин, проходимых увеличенным диаметром. При
ударно-канатном бурении технологическую пробу отбирают из шлама.
Если применяется горная или буровая система разведки, то технологи-
ческие пробы берут из горных выработок бороздовым или валовым спо-
собом в зависимости от необходимой массы пробы.
7. ИЗУЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО
БЕЗ ОТБОРА ПРОБ
Геофизические методы
В последнее время широко внедряются приемы определения каче-
ства полезного ископаемого без отбора проб с использованием геофизи-
ческих методов или закономерных зависимостей качества от геологи-
ческих факторов.
191

Геофизические методы весьма раз-
нообразны. Наиболее распространены
магнитометрические и ядерно-физиче-
ские, в том числе и радиометрические
методы определения качества руды.
Магнитометрические ме-
тоды применимы в основном для изу-
чения магнетитовых руд. Разработано
много разновидностей магнитометриче-
ских методов, позволяющих опреде-
лять количество магнетита в целике,
скважине, штуфах или порошке. Наи-
более часто применяется магнитный
каротаж скважин, с помощью которого
устанавливают или уточняют границы
рудного тела и определяют среднее со-
держание магнетита (и железа) в ин-
тервале каротажа. Для определения
содержания магнетита строится гра-
дуировочный график (рис. 46) путем
РИС. 46. график зависимости между содер- СрЭВНеНИЯ рвЗуЛЬТЗТОВ ХИМИЧвСКОГО
жанием железа и магнитной восприимчи- аНЭЛИЗа Проб, СОВПаДЭЮЩИХ С ИНТер-
востыо х руды на месторождении Темир-	г	__	«
тау. по б. н. Тихонову	валами каротажа, со средней магнит-
ной восприимчивостью в этих интер-
валах. В дальнейшем градуировочный график позволяет находить со-
держание магнетита по измеренному значению магнитной восприимчи-
вости руды. Точность определения содержания магнетита таким спо-
собом составляет 5—20%, что ниже точности при химическом опробо-
вании, и зависит от особенностей минерального состава руды и длины
интервала каротажа.
Ядерно-физические методы за исключением радиометри-
ческого опробования начали разрабатываться по существу в последние
10—15 лет и в ряде случаев уже вытеснили химическое опробование.
Они заключаются в активации руд и горных пород различными видами
излучений, создаваемых радиоактивными изотопами. В результате
взаимодействия излучения с электронами или ядрами атомов происхо-
дят различные процессы, вызывающие ответное излучение, измеряя ко-
торое можно определить содержание химических элементов в руде или
горной породе.
Ядерно-физические методы можно разделить по типу активирую-
щего излучения (гамма-кванты или нейтроны), типу взаимодействия
активирующего излучения с атомами (фотопоглощение или рассеяние
гамма-квантов электронами, ядерные превращения и др.), типу возбуж-
даемого характеристического излучения (рентгеновское, гамма-излуче-
ние, нейтронное). Одни ядерно-физические методы уже внедрены в про-
изводство, другие прошли опытные испытания, третьи находятся в раз-
работке. Почти все методы могут быть применены как в скважинном
варианте (различные виды каротажа) так и для опробования в горных
выработках и обнажениях.
Радиометрические методы наиболее разработаны среди
ядерно-физических методов. Они основаны на измерении естественной
радиоактивности руд, главным образом гамма-излучения, возникающего
при распаде радиоактивных элементов (урана, тория и калия).
Интенсивность гамма-излучения зависит о"' содержания радиоактив-
ных элементов в руде. Эта зависимость прямолинейная, но на каждом
месторождении ее характер индивидуален, поэтому предварительно не-
обходимо провести химическое н радиометрическое опробование какого-
то числа проб (несколько десятков) и построить график зависимости
192

между содержанием радиоактивного элемента и интенсивностью гамма-
излучения. В дальнейшем измеряется только интенсивность гамма-излу-
чения, а содержание определяется по графику.
Интенсивность гамма-излучения в обнажениях и горных выработ-
ках измеряется радиометрами различных конструкций в скважинах про-
водится гамма-каротаж (ГК) с помощью разрядных или сцинтилляци-
онных счетчиков, позволяющих оценивать количество импульсос гамма-
излучения за единицу времени.
ГК применяется не только для опробования радиоактивных руд,
но и часто для расчленения толщи вмещающих пород, так как различ-
ные типы горных пород обладают разной радиоактивностью. В некото-
рых случаях с помощью ГК удается опробовать руды редких металлов
(ниобий, тантал, редкие земли и др.), если они сопровождаются при-
месью радиоактивных элементов и между редкими и радиоактивными
элементами имеется четкая корреляционная зависимость.
ГК по достоверности заметно уступает химическому опробованию,
но весьма экономичен и оперативен.
Гамма-гамма-метод (ГГМ) основан на взаимодействии гам-
ма-квантов с электронами атомов, вызывающем ответное рассеянное
гамма-излучение. Источником гамма-квантов служат изотопы Сз137или
Со60. Интенсивность рассеянного гамма-излучения определяется элек-
тронной плотностью вещества, зависящей от атомного номера химиче-
ских элементов и плотности руды или горной породы. Рассеянное гам-
ма-излучение обусловлено суммарным взаимодействием электронов не-
зависимо от вида атомов, поэтому оно не дает возможность установить
химический состав вещества. Поскольку в состав горных пород входят
в основном химические элементы с малыми атомными номерами, ин-
тенсивность рассеянного гамма-излучения обусловлена в основном плот-
ностью вещества. Поэтому гамма-гамма-метод применяется преимуще-
ственно для определения плотности горных пород или руд, а гамма-
гамма-каротаж часто называют плотностным каротажем.
Интенсивность рассеянного гамма-излучения измеряется теми же
радиометрами, что и при радиометрическом опробовании.
Если в руде присутствуют атомы с большими атомными номерами
(Z^>30)'то электронная плотность вещества и интенсивность рассеян-
ного гамма-излучения заметно возрастают, что дает возможность опре-
делять содержание тяжелых химических элементов. Известны примеры
использования гамма-гамма-каротажа для опробования руд свинца,
вольфрама, сурьмы, железа, меди. На Кадамджайском месторождении
гамма-гамма-метод позволяет определять содержание сурьмы начиная
с 0,5—0,7% с погрешностью 9—13 отн. %. Для контроля гамма-гамма-
метода 10—30% рудных интервалов освещается химическим опробова-
нием, что необходимо также для выделения окисленных и первичных
сурьмяных руд.
Рентгенорадиометрический метод (PPM)—один из
наиболее перспективных ядерно-физических методов. Под воздействием
мягких гамма-квантов, возбуждающих электроны атомов, возникает от-
ветное характеристическое рентгеновское излучение. Энергия его для
каждого химического элемента постоянна, а интенсивность излучения
пропорциональна содержанию химического элемента в руде.
Источниками гамма-квантов служат чаще всего изотопы Se75, Cd109,
Sn119, Со57, Тп170 и др. Для возбуждения рентгеновского излучения энер-
гия гамма-квантов в каждом конкретном случае должна находиться
в узком диапазоне, что достигается подбором соответствующего изотопа.
Разделение характеристического рентгеновского излучения специаль-
ными фильтрами, использование спектральных отношений, применение
многоканальных анализаторов позволяют определять содержание двух-
трех химических элементов одновременно, например свинца, цинка и же-
13 Зак. 321	193

леза или сурьмы, ртути и бария и др. Рентгенорадиометрическим мето-
дом можно определять также содержание вольфрама, молибдена, меди,
марганца, олова и др.
На основе рентгенорадиометрического метода разработаны приборы
«Минерал-4», «Гагара» и другие для опробования руд в обнажениях и
горных выработках. Приборы позволяют измерять содержание металлов
в руде с относительной погрешностью 10—25%. На рис. 47 приведен
пример опробования полиметаллической руды в горной выработке. Раз-
Рис. 47. Результаты определения содержаний свивца и цинка в пробах,
отобранных в стенках горных выработок. По Е. П. Леману
а, б —диаграммы рентгено-радиометрического опробования; в, г—-
сопоставление данных рентгено-радиометрического (Zn, Pb) и химиче-
ского (Zn', Pb') опробования горных выработок.
/ — зарисовка борозды, 2, 3— содержание (в %) соответственно циика
и свинца по результатам химического (а) и рентгено-раднометриче-
ского (б) опробования; 4 — гранит; 5 — полиметаллическая руда
работала также аппаратура для рентгено-радиометрического каротажа
шпуров и скважин, позволяющая за смену опробовать до 200 м разве-
дочной выработки.
Гамма-нейтронный метод (ГНМ) используется в основном
для определения содержания бериллия. Под воздействием жесткого гам-
ма-излучения, создаваемого изотопом Sb124, ядра атома бериллия воз-
буждаются и испускают нейтроны, происходит ядерная реакция
Be9+nv->Be8-)-H^-2He4+n. Интенсивность потока нейтронов пропор-
циональная интенсивности гамма-излучения и содержанию бериллия
в руде. Поток нейтронов измеряется сцинтилляционными детекторами,
содержащими бор и обладающими большим сечением захвата нейтро-
нов.
Для опробования бериллиевых руд в обнажениях и горных выра-
ботках создан прибор «Берилл-3» с чувствительностью 0,004% и относи-
тельной погрешностью 10%. Перед работой строится эталонировочный
график (рис. 48) путем сравнения показаний сцинтилляционного счет-
чика и данных химического опробования.
194

В литературе описаны примеры применения для опробования ядер-
но-физических методов, основанных на нейтронной активации (нейтрон-
ный гамма-метод, метод искусственной радиоактивности, нейтрон-ней-
тронный метод), но они не получили распространения из-за сложности
мер техники безопасности.
Метод ядерного гамма-резонанса (ЯГРМ) основан на
эффекте Мессбауэра (резонансном рассеянии гамма-кваитов) и исполь-
зуется для определения касситерита. Источником гамма-излучения слу-
жит изотоп Sn119m. При неподвижном источнике происходит резонансное
рассеяние (поглощение) гамма-квантов атомами олова (природным изо-
топом Sn119). Резонанс (при подвижном источнике) и рассеяние гамма-
квантов (при подвижном и неподвижном источниках) позволяют судить
о содержании окисного олова. На данном принципе создан прибор
Рис. 48. Эталоиировочиый график дли оп-
ределения содержания бериллия (ВИРГ)
МАК-1 (мессбауэровский анализатор касситерита), с помощью которого
можно определять содержание касситерита в горных выработках.
Следует отметить, что в реальных условиях обычно применяют комп-
лекс различных геофизических методов опробования, что повышает его
достоверность. Например, на месторождениях железистых кварцитов
для выделения магнетитовых и гематитовых разновидностей применяют
комплексный магнитный и плотностной каротаж, а также каверноме-
трию (для введения поправок).
Методы определения качества полезного ископаемого
на основе геологических закономерностей
Для решения задач опробования иногда можно использовать законо-
мерные зависимости качества полезного ископаемого от геологических
факторов — минерального состава, типов руд или других свойств полез-
ного ископаемого, пространственного положения руд по отношению
к границам напластования, разрывным нарушениям, интрузивным мас-
сивам, содержание главных компонентов и т. п. В основе использования
геологических закономерностей для определения качества руды лежит
представление о наличии закономерности и случайной изменчивости ка-
чества
<jp=F(xi, х2, ..., Хй)+6,
где q> — качество руды (например, содержание компо-
нента);
P(xi, х2,.., ха)—закономерная изменчивость качества в зависи-
мости от геологических факторов хь х2, . , xh-,
6 — случайная изменчивость.
Если закономерная изменчивость Г(хь х2, ..., xh) выявлена, то она
позволяет прогнозировать качество расчетным путем
С=Е(х1, х2, ..., xh),
13*
195

а случайная изменчивость 6 характеризует погрешность прогноза. Выяв-
ление закономерной изменчивости, как правило, основано на применении
принципа наименьших квадратов погрешностей
{Л	\
2 8м(-
ь=1
Можно выделить три наиболее распространенных способа прогнози-
рования качества: по типам руд, на основе пространственных закономер-
ностей, на основе взаимосвязей между компонентами.
Опробование по типам руд разработано Н. В. Ивановым [4]. Вна-
чале следует установить средний состав каждого типа руды либо путем
химического опробования, либо путем расчета состава типов руд по ме-
тоду наименьших квадратов. Средний состав типов руд и есть законо-
мерная изменчивость, выраженная в табличном виде. Каждому i-типу
руды соответствует Xi-содержание компонента.
Если проба представлена смесью типов руд, то содержание компо-
нента составит
C = aiXi-)-fl2^2'b •  • -\~akXk,
где й], а2, ..., а* — доли типов руд в пробе, устанавливаемые при геоло-
гической документации. В линейной пробе (в скважине) доли типов руд
вычисляются из соотношения их длин, а в площадной (при зарисовке
забоя штрека) —из соотношения площадей типов руд.
Опробование по типам руд дает удовлетворительные результаты,
если средний состав руд разных типов устойчивый. Тогда случайная
изменчивость, т. е. погрешность прогноза, мала. Опробование по типам
руд применялось на месторождениях магнетитовых, медных, полиметал-
лических, апатитовых руд. Оно уступает по достоверности химическому
опробованию, но обладает высокой оперативностью. Наиболее эффек-
тивно применение этого вида опробования в эксплуатационных выработ-
ках. В ходе разведки опробование по типам руд играет вспомогательную
роль.
Опробование на основе пространственных закономерностей возможно
при наличии выдержанных в пространстве закономерностей изменения
качества руд, например, при повышении концентрации компонента по
мере приближения к рудоподводящему разлому. Примеры подобных
закономерностей многочисленны. Так, содержание брома в галите соля-
ных месторождений обычно увеличивается вверх по разрезу. С глубиной
залегания возрастает степень метаморфизма каменных углей, что приво-
дит к изменению его качества. Концентрация тяжелых минералов в рос-
сыпях возрастает по мере приближения к плотику.
В роли закономерной изменчивости выступает усредненное по не-
скольким разведочным выработкам распределение качества в простран-
стве, которое можно выразить в табличном виде. Каждой простран-
ственной координате х соответствует значение закономерной изменчиво-
сти F(x). Если закономерность устойчива, то, зная пространственное
положение пробы (координату х), можно определить прогнозное содер-
жание как F(x).
Опробование на основе взаимосвязей между компонентами широко
применяется при изучении попутных компонентов руд. Часто выявляется
четкая зависимость содержания попутных компонентов от содержания
главных компонентов (см. рис. 33), например, взаимосвязь между свин-
цом и серебром, цинком и кадмием в полиметаллических рудах, между
железом, серой и кобальтом в магнетитовых рудах, между фтором и
фосфором в апатитовых рудах и т. д. Зависимости чаще имеют линейный
или близкий к ним характер, иногда криволинейный или множественный.
196

Для исследования зависимостей между главными и попутными ком-
понентами обычно используют групповые пробы. Получив графическое
изображение (см. рис. 33) зависимости, решают вопрос о ее характере
(линейная или криволинейная, простая или множественная). Далее рас-
считывают уравнение зависимости, т. е. закономерную изменчивость, на
основе принципа наименьших квадратов погрешностей. В наиболее рас-
пространенном случае простой линейной зависимости имеем:
C = ax-f-&,
где С — содержание попутного компонента;
х—содержание главного компонента;
а и b — коэффициенты.
Применение метода наименьших квадратов в данном случае приво-
дит к уравнению регрессии
С = С -f- г — (х — х) + tb,
°х
где С— среднее содержание попутного компонента;
х— то же, основного компонента;
ос и ох—среднеквадратичные отклонения содержаний;
г — коэффициент корреляции между содержаниями;
6 — среднеквадратичная погрешность уравнения, равная
[8 = ас/Т=Р;
t— вероятность.
Пример. В табл. 41 приведены условные данные расчета зависимости между
содержаниями свинца н серебра. В последней строке таблицы имеем:
Таблица 41
Расчет зависимости между содержаниями свинца и серебра
Порядковый иомер пробы	Содержанке в руде		Отклонения		Произведения отклонений		
	свинца, %	серебра, г/т С	х—х	с-с	(х—х)1	(С-С)’	(х-х) (С-С)
1	2,14	29,2	—0,17	0,7	0,0289	0,49	-0,119
2	1,35	18,8	—0,96	—9,7	0,9216	94,09	9,312
3	1,86	25,2	—0,45	—3,3	0,2025	10,89	1,485
4	4,41	51,5	2,10	23,0	4,4100	529,00	48,300
5	2,19	32,0	—0,12	3,5	0,0144	12,25	—0,420
6	3,35	33,2	1,04	4,7	1,0816	22,09	4,888
7	0,88	12,0	—1,43	—16,5	2,0449	272,25	23,595
8	1,44	25,2	—0,87	-3,3	0,7569	10,89	2,871
9	1,53	20,8	—0,78	-7,7	0,6084	59,29	6,006
10	2,61	30,4	0,30	1,9	0,0900	3,61	0,570
11	1,87	24,4	-0,44	-4,1	0,1936	16,81	1,804
12	4,10	52,3	1,79	23,8	3,2041	566,44	42,602
13	3,75	39,7	1,44	11,2	2,0736	125,44	16,128
14	2,22	27,5	—0,09	—1.0	0,0081	1,00	0,090
15	1,06	12,3	—1,25	-16,2	1,5625	262,44	20,250
16	3,21	33,1	0,90	4,6	0,8100	21,16	4,140
17	2,65	35,6	0,34	7,1	0,1156	50,41	2,414
18	2,28	25,3	—0,03	—3,2	0,0009	10,24	0,096
19	1,91	24,5	-0,40	—4,0	0,1600	16,00	1,600
20	1,37	17,1	-0,94	-11,4	0,8836	129,96	10,716
Сумма	46,18	570,1	—0,02	0,1	19,1712	2214,75	196,328
Среднее	2,31	28,5	—	—	0,9586	110,74	9,816
197

х=2,31%, С=28,5 г/т, ст*2=0,9586, <Тс2= 110,74, к=9,816 (ковариация). Далее получаем:
Ох = /0,9586=0,9791, <тс= У 110,74=10,523,
9,816
г~ 0,9791-10,523 ~0>953-
Составляем уравнение регрессии
10,523
С = 28,5 + 0,953 ocj7gf (* - 2,31)
или
С=10,2х+4,9.
Находим погрешность уравнения б= 10,523 / 1—0,9532=3,2. Следовательно, урав-
нение регрессии позволяет определять по известному содержанию свинца содержание
серебра с погрешностью в среднем 3,2 г/т. По отношению к среднему содержанию
серебра погрешность составляет 11%. Такая погрешность вполне допустима, следова-
тельно, рассмотренная зависимость позволяет сократить объем аналитических работ
на серебро.
Попутно отметим, что существуют критерии оценки достаточности числа проб и
надежности корреляционной зависимости. Достаточность числа проб устанавливается
соблюдением неравенства г/ п—1^2.. В рассмотренном примере г У п—1=4,15, т. е.
условие соблюдено.
О надежности корреляционной зависимости можно судить по выполнению нера-
венства.
1___
В нашем примере 2---= 0,041, что заведомо меньше г=0,953, т. е. неравенство
/л"
выполнено, взаимосвязь между содержаниями свинца и серебра надежная.
8. КОНТРОЛЬ ОПРОБОВАНИЯ
Погрешности опробования
При проведении опробования возникают разнообразные технические
погрешности, которые можно разделить на случайные, систематические
и промахи. Случайные погрешности в каждой отдельной пробе имеют
свой знак и величину. Они возникают по многим причинам и неустра-
нимы по своей природе. В отдельных пробах величина случайной по-
грешности может быть значительная. Если опробование используется
для оконтуривания, то случайные погрешности могут значительно иска-
зить контур рудного тела. Однако при вычислении средних содержаний
случайные погрешности в отдельных пробах взаимно компенсируются и
их влияние на среднее невелико.
Систематические погрешности в отличие от случайных постоянны
по знаку и величине в каждой отдельной пробе. При вычислении средних
содержаний сохраняется их значение, что вносит существенную ошибку
в подсчет запасов. Систематические погрешности обычно обусловлены
постоянным влиянием на результаты опробования какого-либо одного
фактора. Систематические ошибки можно выявить и устранить, хотя
иногда это связано с техническими трудностями.
Промахи в опробовании возникают при ошибках в нумерации проб,
при описках в результатах анализов и пр. При обнаружении грубых
ошибок пробы должны быть заново отобраны. Следует так организовать
опробование, чтобы исключить промахи.
Процесс опробования состоит из трех операций: взятия, обработки
и анализа проб. Случайные и систематические погрешности возникают
на каждой из этих операций. Погрешности взятия проб могут быть вы-
званы избирательным истиранием керна, избирательным выкрашиванием
хрупких минералов, потерей части материала пробы в виде пыли и шла-
ма, засорением пробы посторонними примесями (например, буровой
198

дробью), погружением тяжелых минералов при желонении и т. п. Появ-
ление значительных погрешностей при взятии проб может вызвать необ-
ходимость изменения системы отбора проб и даже системы разведки
(например, замену скважин горными выработками).
Погрешности обработки проб возникают за счет потери части мате-
риала при дроблении, при засорении проб оставшимся материалом от
предыдущих проб, различием в составе частей проб при их сокращении
и рядом других причин.
Погрешности анализа проб вызваны погрешностями химического
и спектрального анализов, минералогических подсчетов и прочих видов
испытаний проб.
Если обозначить погрешности взятия проб бВз, обработки проб бобр,
анализа проб 6ИСп, то по отдельной пробе эти погрешности сумми-
руются, т. е.
6Опр=6вз+бобр+6исп.	(11)
При вычислении средних содержаний из серии проб систематические
и случайные погрешности проявляются по-разному. Систематические по-
грешности суммируются по вышеприведенной формуле, а случайные —
по законам сложения дисперсий независимых случайных величин
0'2опр=02вз+Ог2обр + о2иСП,	(12)
где о2Опр — дисперсия случайной погрешности опробования в целом;
о2вз — дисперсия погрешности взятия проб;
<т2обр — то же, обработки проб;
<т2исп — то же, анализа проб.
Для обеспечения достоверности опробования необходим постоянный
контроль погрешностей. Задачи контроля опробования состоят в выяв-
лении и устранении систематических погрешностей, выявлении уровня
и уменьшении случайных погрешностей.
Обычно ограничиваются изучением погрешностей анализа (наиболее
существенные по величине), но во многих случаях изучают погрешности
опробования в целом. Раздельное исследование погрешностей взятия и
обработки проб проводится редко.
Контроль опробования в целом
Изучение случайных погрешностей опробования осуществляется пу-
тем повторения опробования при условии равноточности наблюдений,
что достигается одинаковым отбором, обработкой и анализом основных
и контрольных проб. Бороздовую пробу контролируют рядом располо.-
женной бороздой того же сечения. Пробу из половины керна контроли-
руют другой половиной. Обработка основных и контрольных проб ве-
дется по одной схеме. Анализ проб должен выполняться в одной лабора-
тории, желательно в одно время одним и тем же исполнителем. При
соблюдении этих условий серия из 20—30 основных и контрольных проб
дает возможность определить случайную погрешность опробования
°- - (13)
где х — содержания в основных пробах;
у — то же, контрольных пробах;
п — число контрольных (или основных) проб.
На случайные погрешности опробования отсутствуют какие-либо
допуски. Но если случайные погрешности достигают 30—50% от сред-
него содержания (или от измеряемой величины), целесообразно выяс-
нить, на какой операции опробования они максимальны, и, изменив усло-
199

вия опробования (например, увеличив сечение борозды), попытаться сни-
зить их уровень.
Для выявления систематических погрешностей контрольное опробо-
вание должно быть выполнено более достоверным способом, чем основ-
ное. Например, опробование по скважине контролируется опробованием
по горной выработке, бороздовая проба контролируется либо бороздой
большого сечения, либо валовой пробой. Обработку и анализ основных
и контрольных проб желательно производить в одно время, так как не-
которые руды окисляются с изменением состава.
Серия контрольных проб (не менее 20—30), дублирующих основные,
позволяет оценить наличие систематической ошибки и ее величину. Кри-
терием наличия ее служит выполнение неравенства
+ °*у — 2гохау
у	~
где х— среднее содержание в основных пробах;
у— то же, в контрольных пробах;
о2х и о% — дисперсии содержаний;
г — коэффициент корреляции между содержаниями;
п — число контрольных проб.
Если систематическая ошибка установлена (/^3), то величину
ошибки можно оценить с помощью поправочного коэффициента k—yjx
или более точно с помощью уравнения регрессии
у — v + r— (х —~х).	(15)
Обнаружив систематическую ошибку опробования, необходимо при-
нять меры к ее устранению (например, при избирательном истирании
керна улучшить технологию и увеличить диаметр бурения, заменить про-
ходку скважины горной выработкой и т.п.). Если устранить систематиче-
скую ошибку не представляется возможным, вводят поправку путем ум-
ножения содержания в основной пробе на поправочный коэффициент
или, что более правильно, с помощью вышеприведенного уравнения ре-
грессии, которое позволяет пересчитать содержания в основных пробах х
на содержания в контрольных пробах у.
Контроль химического анализа
Химический анализ — наиболее распространенный вид испытаний
при опробовании. Методика контроля химического анализа детально
разработана и утверждена ГКЗ, а также рядом постановлений отрасле-
вых министерств. Кроме того, в литературе опубликованы специальные
приемы контроля анализов.
Случайные ошибки химического анализа оцениваются с помощью
так называемого внутреннего контроля. Внутренний контроль заклю-
чается в том, что вместе с основными пробами в ту же лабораторию
направляются контрольные пробы обязательно в зашифрованном виде.
Число контрольных проб должно составлять 3—10% от числа основных,
но не менее 20—30 проб. Одновременный анализ обеспечивает равно-
точность основных и контрольных проб, что является необходимым усло-
вием внутреннего контроля.
Оценка случайной погрешности анализов выполняется по формуле
всп V -----2п----
200

Зная среднеквадратичную погрешность оисп, можно определить
относительную случайную погрешность химического анализа
%сп=--^-1ООО/о.
JC + у
Величина допустимой относительной случайной погрешности регла-
ментирована инструкцией ГКЗ (табл. 42). Если случайная погрешность
Таблица 42
Допустимая относительная случайная погрешность химического анализа
Компоненты	Содержание, %	Допустимая погрешность, %	Компоненты	Содержание, %	Допустимая погрешность, %
Железо	Выше 30	1-2	Молибден	Выше 1	2-5
	10—30	2-4		0,25-1	5-10
	5—10	4-8		0,05—0,25	10-20
Закись железа	Выше 5	2-4	Висмут	Выше 0,6	5—15
	1-5	4—7		0,2—0,6	15—20
Хром	Выше 10	1-3	Сурьма	Выше 2	3-12
	1-10	3—7		0,5-2	12—20
	До 1	7	Мышьяк	Выше 2	1-5
Марганец	Выше 5	2—4		0,5—2	5-7
	1—5			До 0,5	10
	0,55-1	7—20	Ртуть	Выше 2	4—7
Двуокись тита-	2—15	2-5		0,25—2	7—15
на	0,1—2	5—20		0,06—0,25	15-30
Медь	Выше 3	3—7	Золото	Выше 50*	1-3
	0,5—3	7—10		20—50*	3-5
Цинк	Выше 25	2—3		5—20*	5—10
	10—25	3-6	Серебро	Выше 100*	1-3
	0,5-10	6—15		30—100*	3—5
	До 0,5	15		10—30*	5—12
Свинец	Выше 15	2-4	Кремнезем	30-50	2—3
	6—15	3-6		10-30	3-8
	0,5—6	6—12		3-10	8—15
Никель	1-5	3—7	Глинозем	Выше 20	2—4
	0,2-1	7-15		5-20	4-8
Никель	До 0,2	15		1—5	8-20
Кобальт	Выше 0,5	2-6	Окись магния	Выше 5	3-10
	До 0,5	6		1-5	10—20
Ванадий	Выше 0,5	9-10	Окись кальция	Выше 25	3—5
	0,06-0,5	10-30		5-25	5—10
Олово	Выше 1	3—5		1-5	10-25
	0,25—1	7-15	Сера	Выше 20	1-2
	0,05—0,25	15-30		1—20	2-5
Трехокись	Выше 1	3—5		0,05-1	5-10
вольфрама	0,25-1	8—15	Фосфор	Выше 0,3	3-7
	0,05-0,25	15-25		0,03-0,3£	7-5
* Содержание золота и серебра дано в г/т.
превысит допустимую, результаты химических анализов непригодны для
оконтуривания рудных тел и подсчета запасов руд; анализы следует вы-
полнить вновь по всем основным пробам.
Пример. Вычислим случайную погрешность химического анализа на медь
(табл. 43). Имеем среднее по основным пробам х=1,87%, среднее по контрольным
пробам у=1,87%, среднеквадратичную случайную погрешность анализа
аИСп= 1Л^- = 0,12%.
201

Таблица 43
Расчет случайной погрешности химических анализов
Порядковый* номер пробы	Содержание меди, %		Раз - ность х-у	Квадраты разностей (Г-у)’	Порядковый номер пробы	Содержание меди, %		Раз- ность х-у	Квадраты разностей (х-у)«
	основ- ные пробы X	кон- троль- ные пробы У				основ- ные пробы X	конт- роль- ные пробы У		
1	2,79	2,98	—0,19	0,0361	15	2,92	2,78	0,14	0,0196
2	1,30	1,12	0,18	0,0324	16	2,64	2,69	-0,05	0,0025
3	1,37	1,51	—0,14	0,0196	17	1,66	1,28	0,38	0,1444
4	2,97	2,60	0,37	0,1369	18	2,97	3,18	-0,21	0,0441
5	0,51	0,54	-0,03	0,0009	19	3,17	3,08	0,09	0,0081
6	1,20	1,12	0,08	0,0064	20	2,40	2,54	-0,14	0,0196
7	2,28	2,33	-0,05	0,0025	21	1,66	1,55	0,11	0,0121
8	1,01	0,97	0,04	0,0016	22	1,53	1,39	0,14	0,0196
9	1,08	|1,29	—0,21	0,0441	23	2,32	2,56	—0,24	0,0576
10	2,24	2,09	0,15	0,0225	24	3,30	3,17	0,13	0,0169
11	1,41	1,55	—0,14	0,0196	25	0,64	0,78	-0,14	0,0196
12	0,64	0,64	0	0					
13	1,20	1,15	0,05	0,0025					
14	1,56	1,74	—0,18	0,0324	Сумма	46,77	46,63	—	0,7216
					Среднее	1,87	1,87	—	—
Относительная случайная погрешность равна
2-0,12
^исп — 1 87 + 1 87 ' ’— 6,4 %.
Погрешность находится в допустимых пределах (см. табл. 42), следовательно, хи-
мические анализы удовлетворительные.
Рис. 49. Графический анализ результатов
внешнего контроля химических анализов.
х — основные, у — контрольные анализы.
Эллипс рассеяния смещен относительно
биссектрисы и группируется около линии
а=0.86х—0,01
Для выявления систематической погрешности химических анализов
предложено несколько способов. Наиболее распространен внешний кон-
троль, когда контрольные анализы выполняются в другой лаборатории
более точным методом, чем основные. На внешний контроль направляют
по 20—30 зашифрованных проб, обычно это составляет 3—5% от основ-
ных анализов.
Исследование результатов внешнего контроля анализов лучше на-
чать с графического построения (рис. 49). По оси абсцисс откладывают
данные основных анализов, по оси ординат — контрольных анализов.
В случае совпадения данных точки будут расположены на биссектрисе
202

угла хоу. Однако под влиянием случайной погрешности анализов точки
группируются около биссектрисы, образуя эллипс рассеяния. При нали-
чии систематической погрешности эллипс смещается от биссектрисы в ту
или иную сторону.
Расчет систематической погрешности химических анализов ведется
по вышеприведенным формулам (14—15). Наличие систематической по-
грешности оценивается с помощью критерия t^3. При установлении
систематической погрешности следует сообщить об этом в лабораторию,
выполняющую основные анализы. Если есть возможность, основные ана-
лизы должны быть выполнены вновь, в противном случае к результатам
анализов вводят поправки с помощью уравнения регрессии (15) или
применяют поправочные коэффициенты с предварительной группиров-
кой анализов по классам содержания.
В случае большой систематической ошибки или при конфликтной
ситуации между основной и контрольной лабораториями анализы на-
правляют на арбитражный контроль, который выполняется специали-
зированными лабораториями.
Пример. Рассмотрим обработку результатов внешнего контроля анализов
(табл. 44). Графическое исследование (см. рис. 49) показало, что точки явно смещены
по отношению к линии у=х, т. е. имеется систематическая ошибка.
Из таблицы 44 имеем: х=0,59, у=0,50, Ох2=0.0865, 0^=0,0675, ох=0,294,
Оу=0,260,
0,0744
у0,0865-0,0675
= 0,974.
Таблица 44
Расчет систематической погрешности химических анализов
Порядковый номер пробы	Содержание олова, %		Отклонения		Произведения отклонений		
	основные пробы X	контроль- ные пробы У	х-х	у-у		(у-у)1	(JC- .г) (у-у)
1	0,35	0,24	-0,24	-0,26	0,0576	0,0676	0,0624
2	0,98	0,85	0,39	0,35	0,1521	0,1225	0,1365
3	1,16	1,00	0,57	0,50	0,3249	0,2500	0,2850
4	0,81	0,68	0,22	0,18	0,0484	0,0324	0,0396
- 5	0,16	0,08	-0,43	-0,42	0,1849	0,1764	0,1806
6	0,34	0,29	-0,25	-0,21	0,0625	0,0441	0,0525
7 <	1,01	0,79	0,42	0,29	0,1764	0,0841	0,1218
8	0,47	0,32	-0.12	-0,18	0,0144	0,0324	0,0216
9	0,23	0,13	-0,36	-0,37	0,1296	0,1369	0,1332
10	0,19	0,17	-0,40	0,33	0,1600	0,1089	0,1320
11	0,80	0,72	0,21	0,72	0,0441	0,0484	0,0462
12	0,45 	0,50	-0,14	0	0,0196	0	0
13	0,57	0,49	-0,02	-0,01	0,0004	0,0001	0,0002
14	0,93	0,74	0,34	0,24	0,1156	0,0576	0,0816
15	0,40	0,38	-0,19	-0,12	0,0361	0,0144	0,0228
16	0,51	0,40	-0,08	-0,10	0.0064	0,0100	0,0080
17	0,24	0,26	-0,35	-0,24	0,1225	0,0576	0,0840
18	0,76	0,79	0,17	0,29	0,0289	0,0841	0,0493
19	0,78	0,63	0,19	0,13	0.0361	0,0169	0,0247
20	0,69	0,57	0,10	0,07	0,0100	0,0049	0,0070
Сумма	11,86	10,03	—	—	1,7305	1,3493	1,4890
Среднее	0,59	0,50	—	—	0,0865	0,0675	0,0744
203

Отсюда получаем критерий наличия систематической ошибки
| 0,59 - 0,501
-=—	.А..1	-=- = 5,6.
0,0865 + 0,0675 — 2-0,974-0,260-0,294
20
Так как />3, то систематическая ошибка доказана. Составим уравнение попра-
вок к основным анализам
у — 0,50 + 0,974 '0’294 (х — 0.59),
после раскрытия скобок получим
г/=0,86х—0,01.
Из уравнения видно, что основные анализы завышены. Чтобы их исправить, сле-
дует данные основных анализов умножить на 0,86 и вычесть 0,01, тогда они будут
находиться на уровне данных контрольных анализов.
Я. А. Хрущов предложил систематическую погрешность анализов
контролировать с помощью эталонных проб. Из типичных руд готовят
несколько проб и направляют их в различные контрольные и арбитраж-
ные лаборатории, причем в каждой лаборатории проба анализируется
четыре раза. Всего по одной эталонной пробе получают несколько де-
сятков определений, рассчитывают в ней среднее содержание и его по-
грешность. В дальнейшем эталонные пробы в зашифрованном виде рас-
пределяют среди основных проб, что позволяет получить характеристику
работы лаборатории на эталонных пробах с заранее известным содер-
жанием.
Существуют и другие методы контроля анализов: по групповым
пробам, данным геофизических измерений, геологическим закономерно-
стям изменения качества. В ряде случаев для контроля рядовых проб
могут быть использованы мономинеральные, технологические и другие
виды проб.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Альбов М. Н. Опробование месторождений полезных ископаемых. М., «Недра»,
1975. 231 с. с ил.
2.	Альбов М. Н., Челышев В. Л. Бороздовое механическое опробование керна при
разведочном бурении. М., Госгеолтехиздат, 1963. 68 с. с ил.
3.	Булнаев И. Б. Бороздовое опробование стенок разведочных скважин.— В кн.:
Вопросы методики опробования месторождений полезных ископаемых при разведке и
эксплуатации Свердловск, 1969, с. 186—189 с ил.
4.	Иванов Н. В. Новое направление в опробовании рудных месторождений. М.,
Госгеолтехиздат, 1963. 179 с. с ил.
5.	Кирносов Г. С. Опробование руд, их концентратов и агломератов. М., «Метал-
лургия», 1965. 166 с. с нл.
6.	Леман Е. П. Рентгепорадиометрический метод опробования месторождений цвет-
ных и редких металлов. Л., «14едра», 1973. 165 с. с ил.
7.	Локонов М. Ф. Опробование на обогатительных фабриках. М., Госгортехиздат,
1961. 276 с. с ил.
8.	Сулакшин С. С. Современные способы н средства отбора проб полезных иско-
паемых. М„ «Недра», 1970. 247 с. с ил.
9.	Якжин А. А. Опробование и подсчет запасов твердых полезных ископаемых.
М., Госгеолтехиздат, 1954. 296 с. с ил.

ГЛАВА IV
РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
1.	ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Главная задача геологической разведки — выявить геолого-про-
мышленные параметры месторождения для обоснованного проектирова-
ния, строительства и эксплуатации горнорудного предприятия в целях
оптимально полного и экономически эффективного использования мине-
рального сырья. Значение каждого параметра относительно легко по-
лучить из соответствующих наблюдений, замеров, анализов и испытаний
образцов пород и проб полезного ископаемого. Однако на практике дело
осложняется следующими обстоятельствами;
а)	за очень редкими исключениями месторождения целиком недо-
ступны для непосредственных наблюдений — они в большей или мень-
шей степени скрыты в недрах земной коры;
б)	в природе нет совершенно однородных месторождений, где ре-
зультаты наблюдений, замеров и анализов в одной точке или одном се-
чении можно было бы распространить на все месторождение в целом,
так как геолого-промышленные параметры в пределах месторождения
изменяются;
в)	для промышленности необходимо знать значения геологических
параметров месторождения не только по отдельным точкам и в среднем
по месторождению, но и динамику их изменчивости;
г)	разведчик должен дать количественную характеристику геолого-
промышленных параметров месторождения с определенной степенью
точности и надежности. Неопределенность в характеристике параметров
или грубые ошибки ведут к нарушению ритма и планов производства
горных, обогатительных и передельных предприятий, снижению произ-
водительности труда, экономическим убыткам и безвозвратным поте-
рям минерального сырья в недрах и отходах.
Для решения главной задачи разведки с учетом указанных обстоя-
тельств в процессе разведки необходимо:
а)	вскрыть и пересечь рудные тела и заключающую их толщу пород
в ряде точек;
б)	изучить необходимые геолого-промышленные параметры в каж-
дой из этих точек;
в)	проследить и оконтурить рудные тела;
г)	изучить изменчивость параметров рудных тел;
д)	провести опытные работы по изучению инженерно-геологических,
гидрогеологических и других горно-геологических условий вскрытия и
отработки месторождений. Решение указанных частных задач требует
применения различной специальной разведочной техники, разнообраз-
ных методов и приемов: проходки буровых скважин и горноразведочных
выработок, проведения подземных и наземных геологических съемок,
полевой и скважинной геофизической и геохимической разведки, опро-
бования, геологической документации, химических, физических, страти-
графических, минералогических, литологических и петрологических ис-
следований пород и полезных ископаемых, геодезических топографиче-
ских и маркшейдерских работ, математических исследований и т. п.
Общие затраты на разведку по отдельным месторождениям дости-
гают нескольких миллионов рублей, а разведочные работы длятся не-
205
а

сколько лет, поэтому для разведки очень важен принцип экономической
эффективности и фактор времени.
С целью повышения общей эффективности геологоразведочных ра-
бот разведочные задачи решаются по стадиям разведки на основе прин-
ципа последовательного приближения от общего к частному, от запасов
категории Сг к запасам категории Ci, В и А, от приближенных средних
значений геолого-промышленных показателей по всему месторождению
к детализации их изменчивости по отдельным блокам. Для каждой ста-
дии разведки определена главная задача. В зависимости от конкретных
условий формируются частные задачи и определяются средства и мето-
ды их решений. Критериями для «отсева» непромышленных месторож-
дений служат показатели геолого-экономической оценки и, в частности,
промышленные кондиции.
Оценочный принцип является основным не только для перехода от
одной стадии разведки к другой, ио и при решении частных задач каж-
дой стадии — выбора средств и методов работ с целью наиболее эф-
фективного определения значений геолого-промышленных параметров,
которые обусловливают оценочные параметры.
Основой проведения разведки является проект работ. Следует раз-
личать два типа проектов: а) генеральный и б) постадийный. Генераль-
ный проект разведки, охватывающий весь комплекс работ по изучению
месторождения и минерального сырья, должен обеспечивать целена-
правленность, достоверность, полноту, комплексность и законченность
работ и, следовательно, обоснованность окончательной геолого-эконо-
мической оценки объекта. Составление генерального проекта необходи-
мо для крупных сложных объектов, особенно если намечается комп-
лексное использование сырья.
Известно много примеров, когда по окончании разведки объекта по
основным компонентам на нем начинали изучение попутных компонен-
тов или рудных тел, хотя об их наличии или знали раньше, или могли
с большой степенью вероятности предполагать по геологической ситуа-
ции. В результате таких просчетов полное извлечение минерального
сырья на объекте надолго задерживается и значительное его количество
безвозвратно теряется в недрах земли или отходах. Генеральный про-
ект охватывает все стадии разведки. Независимо от того, имеется гене-
ральный проект или нет, для каждой стадии разведки составляются
частные проекты с учетом для каждой последующей стадии результа-
тов предыдущей. При этом стадии поисковых работ и предваритель-
ной разведки должны охватывать все месторождение, а детальная раз-
ведка может планироваться для отдельных участков с учетом очеред-
ности их освоения по ТЭДу (технико-экономическому докладу), кото-
рый составляется в результате предварительной разведки.
Частные проекты рассматривают задачи отдельных стадий, гене-
ральный проект предусматривает их общую целенаправленность и пол-
ное решение задач по оценке месторождения.
Проект содержит: 1) описание проектной геологической модели
объекта (записка, графика, математическая модель) на основе полу-
ченной информации; 2) формулировку общей или частных задач, кото-
рые вытекают из анализа проектной модели; 3) обоснование и пере-
чень планируемых средств и методов решения этих задач; 4) расчет
объемов работ и технические их характеристики; 5) сметные расчеты;
6) проект организации работ и 7) оценку ожидаемых результатов.
2.	РАЗВЕДОЧНЫЕ СИСТЕМЫ
Тела полезных ископаемых и месторождения в целом обладают оп-
ределенной структурой. В гл. I мы показали, что для изменчивости гео-
лого-промышленных параметров также характерна некоторая струк-
206

тура и что элементы ее обусловлены геологическими закономерностями.
Эти связи определяются условиями образования месторождения и ис-
торией геологического развития участка земной коры, в которых оно
заключено. Было также показано, что приемы исследования геологиче-
ских закономерностей, контролирующих размещение и формирование
месторождений, равно как и методы геологического прогнозирования,
требуют системного подхода. Соответственно технические средства и
методы, используемые для разведки месторождений, следует рассмат-
ривать системно.
Элементы разведочной системы служат источниками информации.
Наземные и аэрогеологические съемки разных масштабов, геофизиче-
ские и геохимические методы разведок, буровые скважины и горнораз-
ведочные выработки, различные виды опробования — главные источники
геологической информации, необходимой для решения разведочных за-
дач. Их можно назвать подсистемами разведочных работ.
Можно более или менее точно предполагать объем возможной ин-
формации каждого источника в данных конкретных условиях. Опти-
мальный набор элементов разведочной системы определяется ее мак-
симальной экономической эффективностью при заданной полноте и на-
дежности характеристики геолого-промышленных параметров, необхо-
димых и достаточных для геолого-экономической оценки объекта на
данной стадии разведки.
В сущности проект разведочных работ — это кибернетическая за-
дача на выбор оптимальной системы информации. К сожалению, гео-
логоразведчики еще редко решение этих задач выполняют с помощью
ЭВМ. Лучше дело обстоит в области геофизики, где во многих случаях
можно более определенно судить о сравнительной информативности
различных методов для решения определенных задач в конкретных ус-
ловиях. Но и здесь формализованные оценки еще не разработаны. Бо-
лее или менее определенно можно также оценивать информативность
геологических карт по их масштабам. По традиции мы считаем, что дан-
ные по горным выработкам более информативны, чем по буровым сква-
жинам, но и здесь количественные оценки не разработаны. Сравнитель-
ная оценка степени информативности разных разведочных подсистем не
разработана, хотя известно, что данные геофизического каротажа во
многих случаях более надежны и точны, чем данные по буровой сква-
жине. Очевидно, степень информативности всех методов следует форма-
лизовать и привести к какой-либо одной подсистеме разведочных работ.
Вышеприведенное свидетельствует о том, что за основу следует взять
геофизические методы, учитывая, что будущая механизация и автома-
тизация исходной геологической документации будут скорее всего бази-
роваться на этих методах.
Пока же в разведочных проектах каждая разведочная подсистема
разрабатывается отдельно, и главная задача геолога-разведчика состо-
ит в том, чтобы, используя накопленный опыт, выбрать на основе рас-
чета вариантов лучшую их комбинацию.
При этом не следует жалеть средств на проведение всего комплек-
са геологосъемочных работ и связанных с ними лабораторных и полевых
стратиграфических, минералогических, петрологических и литологиче-
ских исследований, которые дают основу для структурных построений.
Не менее важно изучение технологических свойств полезных ископае-
мых с учетом полного использования минерального сырья и уменьшения
потерь в отходах переработки руды. Особое внимание следует обращать
на геофизические методы разведки. Если .сложилось мнение, что на дан-
ном месторождении какие-либо геофизические методы оказались мало
эффективными, следует проанализировать их и использовать новые гео-
физические методы. Как отмечено выше, особого внимания заслужива-
ют геофизические методы геологической документации и опробования
207

полезного ископаемого, и их следует, где это возможно, внедрять вме-
сто традиционной визуальной документации и обычных способов опро-
бования.
Из всех источников разведочной информации наибольшее значение
в настоящее время имеют буровые скважины и горные выработки. На
них затрачивается до 60—80% всех средств на разведку. Поэтому необ-
ходимо остановиться на них отдельно (подсистеме опробования посвя-
щена гл. III, а подсистемы геологических съемок, геофизических и гео-
химических работ рассматриваются в соответствующих дисциплинах—•
структурная и полевая геология, геофизические и геохимические мето-
ды поисков и разведки). При этом следует еще раз подчеркнуть, что
информативность отдельных разведочных выработок и их подсистемы
в целом непосредственно связаны с другими подсистемами, входящими
в общую систему разведки. Информативность подсистемы зависит от
вида и характера разведочных выработок, порядка их размещения
(формы сети) и расстояния между ними и, как было показано выше,
от соответствия ее объекту разведки.
При выборе рациональной подсистемы разведочных выработок сле-
дует ориентироваться на тот параметр, который по изменчивости тре-
бует наиболее густой разведочной сети и наиболее тяжелого вида вы-
работок. Для очень многих месторождений ведущим фактором раз-
ведки является их структура, поэтому подсистема разведочных вырабо-
ток для этих месторождений выбирается в зависимости от их структуры.
В других случаях таким фактором может быть глубина залегания руд-
ных тел или характер их обнаженности, а также глубина наносов. Для
очень сложных месторождений ведущим фактором разведки часто явля-
ется качество полезного ископаемого. В этих случаях выбор разведоч-
ной сети зависит от системы и необходимой густоты опробования.
При установлении ведущего фактора разведки в связи с выбором
разведочной сети следует учитывать, кроме того, следующие общие по-
ложения: а) если наблюдается корреляция признаков, например зако-
номерная связь мощности залежи и качества полезного ископаемого, то
такие корреляционные связи должны быть использованы для упрощения
разведочной сети; б) в случаях изменения характеристики ведущего
фактора в пределах месторождения или отдельных его участков и даже
рудных тел, а также на флангах, на глубину, в тектонических зонах
и т. п. соответственно следует изменять и разведочную сеть; в) сеть
рассчитывается на главные рудные тела, поскольку второстепенные,
если они сложнее, могут быть менее разведаны.
Буровые скважины — наиболее распространенный вид разведочных
выработок. В СССР объемы разведочного бурения колоссальны. Стои-
мость бурения составляет около 70% от стоимости всех разведочных
работ. Преимущественное использование буровых работ при разведке
объясняется меньшей их стоимостью по сравнению с горными работа-
ми, меньшими сроками проведения, относительной простотой организа-
ции, подвижностью буровых установок и во многих случаях достаточ-
ной полнотой и представительностью получаемых разведочных данных.
Разведочные скважины проходят для подсечения, прослеживания,
оконтуривания и опробования залежей полезного ископаемого, изучения
структуры месторождений, условий залегания пород, их разреза и со-
става, горно-геологических и гидрогеологических условий, газоносности,
термального режима месторождений, т. е. для решения большей части
разведочных задач.
Месторождения первой и второй групп по изменчивости часто раз-
ведывают только бурением. Бурение применяется при разведке более
сложных месторождений, если тела полезных ископаемых залегают на
большой глубине или если проходка разведочных горных выработок
208

затруднена из-за больших притоков воды и газов, неустойчивости пород
и других неблагоприятных горнотехнических условий.
По экономическим и организационным факторам горные работы
(особенно тяжелые) менее выгодны, чем бурение. Проходка выработок
тяжелого типа обходится в несколько раз дороже, чем бурение скважин
той же глубины и, кроме того, она более длительна. Средняя скорость
проходки стволов шахт глубиной 100—120 м при разведке в породах
VIII—X категорий и в условиях притока подземных вод не более 1,5—
2 м3/ч составляет около 10—15 м в месяц, соответственно штрека 15—
20 м, квершлага 10—15 м, что примерно в 2—3 раза ниже, чем в горных
отраслях промышленности. Притоки воды в горных выработках более
10 м3/ч и наличие обводненных неустойчивых пород (галечники, пески)
мощностью более 5 м часто создают на разведке труднопреодолимые ус-
ловия.
Затруднения при проходке горных выработок приводят иногда к
отказу от их использования, что снижает надежность и представитель-
ность разведочных данных. На крупных месторождениях, заведомо
имеющих промышленное значение, исключение из детальной разведки
тяжелых горных выработок ведет к увеличению сроков начала разра-
ботки месторождения, трудностям и ошибкам в проектировании раз-
работки месторождения, технологии переработки руд и использования
его ресурсов.
При выборе способа разведки (горные работы или бурение) сле-
дует иметь в виду, что разведочные горные выработки во многих слу-
чаях используются при эксплуатации месторождения. Кроме того, сроки
ввода в действие горнорудного предприятия можно резко сократить,
если начать эксплуатацию верхнего этажа месторождения, используя
горноразведочные выработки. Поэтому при разведке следует соответст-
вующим образом размещать горные выработки и при проектировании
их габаритов учитывать возможность использования этих выработок
при разработке месторождения.
В расчетах затрат на разведку не всегда учитывается стоимость до-
бытого при проходке горноразведочных выработок полезного ископае-
мого в качестве возмещения части расходов на разведку, между тем эта
стоимость во многих случаях бывает значительной.
Проходка легких горных выработок часто ведется вручную. При
нехватке на разведке рабочей силы этот вид работ выполняется в не-
достаточном объеме или заменяется бурением. Это обстоятельство яв-
ляется причиной получения неточных данных и недостаточного изуче-
ния месторождения на выходах и в зоне окисления, тогда как при от-
работке месторождения открытым способом выходы его должны быть
изучены особенно полно и надежно.
Для эффективного использования как подземных, так и поверхно-
стных горноразведочных выработок в первую очередь необходима ком-
плексная механизация их проходки. При проведении расчисток и канав
успешно применяются малогабаритные плуги и струги, кроме того, ис-
пользуется метод направленных массовых взрывов.
В зависимости от вида выработок применяются следующие под-
системы разведочных работ: 1) буровых скважин; 2) горноразведочных
выработок и 3) комбинированная — буровых скважин и горноразведоч-
ных выработок.
Подсистема буровых скважин применяется для разведки месторож-
дений первой и второй групп сложности, а для более сложных место-
рождений — при глубоком залегании рудных тел и в трудных горно-
технических условиях. Подсистема горноразведочных выработок при-
меняется редко, только для разведки крайне сложных месторождений.
Наиболее распространена третья подсистема. Даже простые месторож-
дения при благоприятных условиях разведывают с поверхности канава-
14 Зак. 321	209

Ми, шурфами, Штольнями, а на глубину — буровыми скважинами. На
сложных месторождениях используют горные выработки и буровые
скважины как с поверхности, так и подземные.
В последнее время комбинированная подсистема горных вырабо-
ток и буровых скважин с успехом применяется для разведки таких край-
не сложных месторождений, как месторождения слюдоносных пегмати-
тов, пьезооптического сырья, золота, олова, вольфрама и др.
В капиталистических странах разведка месторождений ведется
почти исключительно бурением, с переходом на ранней стадии развед-
ки к проходке шахт и строительству обогатительных фабрик, имеющих
экспериментальный характер.
Применяются две основные формы размещения разведочных выра-
боток: а) по геометрической сети — квадратной, прямоугольной, ром-
бической (рис. 50) и б) по линиям и рядам, вытянутым в определенных
направлениях (рис. 51, 52). Выбор той или иной формы размещения
разведочных выработок определяется главным образом структурными
особенностями месторождения.
При горизонтальном и пологом залегании тел полезного ископае-
мого или при разведке очень крупных, в плане изометричных линз, и
штокверков разведочные выработки по сети размещаются независимо
от углов их падения. При этом используются в основном вертикальные
буровые скважины. В тех случаях, когда данные бурения недостаточно
представительны (для опробования и определения мощности залежи),
кроме скважин проходят шурфы, которые имеют роль контрольных вы-
работок.
Обычно при переходе разведки от одной стадии к другой расстоя-
ние между выработками уменьшается вдвое. При линзообразном, пре-
рывистом залегании рудных тел, наличии внутри рабочего контура без-
рудных и некондиционных участков, а также при значительной измен-
чивости качества полезного ископаемого сеть выработок на стадии де-
тальной разведки приходится сгущать вдвое и более.
Расположение разведочных выработок по геометрической сети и ука-
занный способ ее развития оправданы особенно на начальной стадии
разведки. Это наиболее правильный способ выделения и оконтуривания
в пределах залежи отдельных блоков по ее мощности и строению, гип-
сометрии залегания и природным типам сырья. Однако при этом тре-
буется весьма точный учет результатов работ, особенно при завершении
стадии предварительной разведки и при детальной разведке.
Расположение разведочных выработок по сети и развитие ее путем
сокращения расстояний между выработками вдвое основано на пред-
положении, что во всех направлениях изменчивость залежи одинакова
и случайна по характеру. (На стадии поисково-разведочных работ, а
иногда и на стадии предварительной разведки для иного предположе-
ния часто нет оснований).
Однако к окончанию предварительной разведки в пределах место-
рождений и отдельных залежей выявляются направления, зоны, участ-
ки, где параметры залежи заметно отличаются от средних показате-
лей— намечаются зоны утонения, выклинивания, расщепления, разду-
вов, размывов залежи, участки обогащения и разубоживания руд, тре-
щиноватости вмещающих пород, большей или меньшей изменчивости
и т. д.
Такие аномальные зоны, столбы, участки и направления требуют
более детального изучения при разведке. В этих случаях следует сгу-
щать разведочные выработки, изменять форму сети, располагать выра-
ботки группами, линиями и рядами. Часто требуется задавать одиноч-
ные структурные выработки и группы их за пределами сети. Вместе с
тем на участках со значениями параметров залежи близкими к среднему
разведочная сеть может быть относительно более редкой.
210

Рис. 50. Правильные разведочные сети.
а — квадратная сеть; б — прямоугольная сеть; в — ромбическая сеть.
1 — рудные разведочные точки; 2 — безрудные разведочные точки; 3 — рабочий контур з»
лежи
Рис. 51. Схема расположения разведочных выработок по линиям вкрест простирания.
а — план разведочного участка; б — разрез по линии 1—1'.
/ — рудная зона; 2 — разрывное нарушение; 3 — канавы; 4 — шурфы; 5—буровые скважины
I
Рис. 52. Схема расположения разведочных выработок рядами по простиранию.
а — гипсометрический план пласта на участке; б — разрез по линии I—Г.
1 — изогипсы пласта; 2 — выход пласта; 3 -= буровые скважины
14*

Особенно большое внимание следует обращать на зоны, где пара-
метры залежи близки к нерабочим. Во многих случаях здесь необходи-
мо не только сгущение сета, но и проходка кроме скважин горноразве-
дочных выработок.
В результате сгущения сети выработок без достаточного на то осно-
вания разведка оказывается очень дорогой (излишние выработки на
менее изменчивой части месторождения), недостаточно представитель-
ной и остаются не полностью изученными аномальные зоны.
Сеть разведочных выработок необходимо выбирать в соответствии
с геологическими особенностями отдельных блоков. Кроме того, необхо-
димо учитывать интересы эксплуатации и, в частности, задачу распреде-
ления запасов по степени разведанности в зависимости от возможной
системы вскрытия и отработки месторождения. При размещении выра-
боток необходимо также учитывать контуры эксплуатационных блоков.
Рационально дифференцированную сеть разведочных выработок де-
тальной разведки применительно к геологическим и эксплуатационным
блокам можно назвать блоковой системой. Такая сеть выработок отве-
чает и наиболее рациональному способу подсчета запасов — методу гео-
логических блоков.
Блоковая система разведочных выработок развивается последова-
тельно, опираясь на характерные точки, полученные на предыдущих ста-
диях. Развитие системы осуществляется путем:
а)	сгущения выработок в пройденных рядах (сокращение области
интерполяции);
б)	проведения пакетных выработок в ячейках пройденной сети (со-
кращение области интерполяции);
в)	проведения опережающих выработок, задаваемых по линиям
(лучам), направленных от известных точек в область экстраполяции.
Таким образом, разведочная сеть на стадии поисково-разведочных
работ обычно имеет правильную геометрическую форму. На стадии
предварительной разведки сеть дифференцируется в зависимости от ха-
рактерных признаков отдельных зон и блоков в целях максимально
обоснованного их оконтуривания, особенно проведения внешних и внут-
ренних рабочих контуров. На стадии детальной разведки сеть разви-
вается применительно к отдельным зонам и блокам, для оконтурива-
ния природных типов руд, выделенных на предыдущей стадии работ.
Разведочные выработки располагают по линиям в следующих слу-
чаях: а) при наклонном или крутом залегании пород, слагающих ме-
сторождения; б) при вытянутой в плане форме объектов разведки;
в) если установлены направления закономерной изменчивости строе-
ния, мощности, состава и условий залегания залежей.
Линии разведочных выработок задаются вкрест указанных основ-
ных направлений (складчатости, вытянутости) или по линии закономер-
ной изменчивости, характерной для рудного поля, месторождения и от-
дельных тел полезного ископаемого. При этом выбирается ведущее, ос-
новное направление, которое, очевидно, может изменяться на различных
стадиях разведки в зависимости от частных задач каждой из стадий.
В общем случае на стадии поисков линии задаются вкрест простирания
основных структурных элементов рудного поля или района, на стадии
предварительной разведки — вкрест основных структурных элементов
месторождения, а на стадии детальной разведки — вкрест простирания
отдельных залежей полезного ископаемого. Любое изменение направ-
ления разведочных линий на месторождении требует обстоятельного
анализа и обоснования.
Обычно рекомендуется разведочные линии располагать параллель-
но. Однако структурные элементы рудного поля, месторождения и от-
дельных залежей полезных ископаемых иногда не совпадают по на-
правлению, поэтому и разведочные линии часто оказываются непарал-
212

лельными. Задавая каждую разведочную линию, необходимо руковод-
ствоваться геологическим анализом и прогнозом о строении месторож-
дения в плане и на глубину (геологической и прогнозной картой, прог-
нозными разрезами, погоризонтными и гипсометрическими планами,
проектными планами подсчета запасов и т. п.).
Размещение выработок по линиям определяется структурой место-
рождения, а также задачей, которая ставится при проведении каждой
выработки.
Расстояние между точками заложения выработок зависит главным
образом от угла падения рудных тел, предполагаемой глубины подсе-
чения тел и мощности наносов.
Глубина разведочных выработок определяется заданной предель-
ной глубиной разведки и особенностями месторождений (мощностью
наносов и рудных тел, их взаимным расположением и другими струк-
турными признаками месторождения). Заданная глубина разведки ме-
сторождения определяется требованиями его эксплуатации и природ-
ными геологическими условиями. Например, ряд распространенных по-
лезных ископаемых разрабатывают только открытым способом без
применения водоотливных средств, т. е. до уровня грунтовых вод
(строительные пески, глины, камни, фосфориты и др.). Глубина раз-
ведки таких месторождений зависит от глубины залегания грунтовых
вод с установленным притоком.
Для большего числа рудных месторождений (особенно золота, цвет-
ных и редких металлов, горнорудного сырья и т. п.) глубина разведки
определяется глубиной распространения оруденения или глубиной экс-
плуатации. Глубина разведки в крупных освоенных бассейнах или рай-
онах, благоприятных в экономическом отношении, например в большей
части районов Донбасса, Кривого Рога, богатых руд КМА, магнетито-
вых месторождений Тургайского прогиба, достигает 1000—1500 м. Пре-
дельная глубина разведки в Донбассе для коксующихся углей составила
1600 м, а в поисковую стадию работ 1800 м. В новых районах даже для
месторождений подобного типа глубина разведки определяется в 600—
700 м. Отдельные законтурные и структурные скважины проектируются
глубже.
Глубина разведочных выработок определяется по проектным про-
филям с таким расчетом, чтобы главные структурные элементы место-
рождения и рудные тела были подсечены в каждой линии не менее чем
в двух-трех точках. При этом горизонты пересечения рудных тел (глу-
бина подсечения) должна быть кратными высоте эксплуатационных эта-
жей. Например, при средней высоте эксплуатационного этажа 80 м ме-
ста заложения разведочных выработок следует выбирать по проектно-
му профилю так, чтобы они подсекли рудное тело на одной из глубин:
40, 80, 120, 160, 240, 400, 800 м и т. д. Иногда такой расчет производится
по наклонной, а не вертикальной высоте этажа.
Кроме того, надо учитывать следующие общие правила для опре-
деления глубины разведочных выработок: а) для мощных залежей
глубина подсечения рассчитывается по ее осевой линии; б) разведоч-
ные выработки необходимо проходить до лежачего бока залежи. Эти
правила относятся и к серии сближенных тел полезных ископаемых. Ес-
ли рудное тело или их серия очень мощные, бурят линию скважин до
определенного горизонта, чтобы получить перекрытый разрез толщи, при
этом хотя бы одна скважина должна пересечь весь разрез.
Если возникло предположение, что при бурении скважина идет по
падению круто залегающего рудного тела небольшой мощности, следует
проходку скважины приостановить, направленно искривить ее и продол-
жать бурение до полного пересечения тела.
Как правило, верхние горизонты залежи разведываются детальнее,
чем более глубокие, так как отработка месторождения будет проводить-
-	213

ся сверху вниз. Поэтому точки подсечения рудных тел в верхних гори-
зонтах располагают гуще, чем в нижних. Горноразведочные выработки
сосредоточивают также в верхних горизонтах. Указанная система рас-
положения разведочных выработок называется этажной.
При этажной системе выработки размещают с таким расчетом, что-
бы глубина подсечения рудных тел соответствовала определенным экс-
плуатационным этажам. Простиранию рудных тел или структур, ори-
ентируясь на определенные горизонты. По такому принципу развивают
систему разведочных штреков, ортов и рассечек при разведке очень
сложных и крайне сложных месторождений.
При этажной системе разведки на верхних горизонтах обеспечива-
ют более высокие категории запасов. Если предполагается отработка за-
лежи от границ к центру, запасы по высшим категориям должны рас-
пределяться панелями на глубину вдоль длинной оси залежи.
Панельное, или уступное, развитие этажная система получает к
окончанию предварительной стадии и при детальной разведке. Этажную
систему разведки развивают путем размещения разведочных выработок
по линиям вкрест простирания пород в комбинации с рядами вырабо-
ток по простиранию их с таким расчетом, чтобы глубина подсечения
рудных тел соответствовали горизонту эксплуатационных этажей.
Таким образом, в зависимости от геологических особенностей ме-
сторождений можно выделить две подсистемы разведочных выработок:
а) подсистему блоков — для горизонтальных или пологозалегаю-
щих тел и крупных рудных тел и зон вне зависимости от угла их паде-
ния, если в плане они имеют очертания, близкие к изометрическим;
б)	подсистему этажей — для наклонно залегающих и крутопадаю-
щих линейно вытянутых рудных тел.
Для этажной подсистемы характерно последовательное ее разви-
тие по стадиям: линии выработок вкрест простирания тел, ряды по про-
стиранию, уступы и панели. Для блоковой системы характерно развитие
по стадиям: сгущение сети, проходка пакетных выработок и размеще-
ние выработок по линиям (лучам, векторам).
Кроме того, при разведке необходима проходка единичных вырабо-
ток и их групп вне общей системы. Такие выработки задают для уточ-
нения стратиграфии, тектоники, контролирующих структур, зонального
строения месторождения, глубины оруденения и других специальных
горнотехнических условий разработки месторождения.
3.	плотность разведочной сети
Число разведочных выработок на единицу площади участка —
очень важный вопрос разведочного дела. Сгущение разведочной сети
вдвое ведет к увеличению числа разведочных выработок на единицу
площади примерно в четыре раза и, следовательно, к почти такому же
увеличению затрат на 1 т разведанных запасов. Повышение экономиче-
ской эффективности разведочных работ в значительной степени дости-
гается разрежением разведочной сети при сохранении достаточной пол-
ноты и представительности разведочных данных.
Как отмечено выше, неправильно намечать единую плотность раз-
ведочной сети для данного разведочного участка даже на одной стадии
разведки. Рудные тела изменчивы в пределах месторождения, и число
выработок на единицу площади должно быть разным для различных
его блоков. Расстояния между выработками в рациональной разведоч-
ной системе зависят от стадии разведки, характера разведочных выра-
боток, физико-географических условий месторождения, морфологии и
размера рудного тела, характера полезного ископаемого и его ценно-
сти. Но главным фактором, определяющим необходимую плотность раз-
ведочной сети, является степень и характер изменчивости месторожде-
214

ния и отдельных залежей полезного ископаемого, т. е. степень и харак-
тер сложности месторождения.
Например, для детальной разведки простых месторождений рас-
стояния между выработками задают в 1000—1500 м, для более слож-
ных месторождений эти расстояния должны быть меньше — 500—200 м
и даже 100 м. На очень сложных месторождениях расстояния между вы-
работками в разведочной сети необходимо сокращать до 50 и 25 м;
кроме того, здесь следует проходить горноразведочные подземные вы-
работки по полезному ископаемому.
При прочих равных условиях расстояния между разведочными вы-
работками можно увеличивать в хорошо изученных, освоенных промыш-
ленностью месторождениях, рудном поле, районе и бассейне по срав-
нению с новыми районами. В результате промышленного освоения ме-
сторождения даже в самых сложных условиях возможно выявление
хотя бы общих закономерностей в изменчивости залежей полезного ис-
копаемого. Использование таких закономерностей при разведке позво-
ляет проводить разрежение сети. Например, по данным эксплуатации
и разведки, для Донецкого бассейна установлена отчетливая закономер-
ность изменения технологических свойств углей (их метаморфизм), по-
этому для детальной разведки точно установленных устойчивых плас-
тов допускается расстояние между скважинами в 500—1000 м. Но в но-
вых районах Донбасса расстояния между скважинами детальной раз-
ведки не допускается принимать более 500 м. В Кузбассе, где изменения
технологических свойств углей контролируется более сложным комп-
лексом факторов, для детальной разведки устойчивых угольных плас-
тов скважины задают через 200—500 м.
При хорошей обнаженности месторождения и наличия в разрезе
надежных опорных горизонтов разведочная сеть может быть значи-
тельно разрежена.
Месторождения очень крупные и крупные по запасам, с высокой
продуктивностью отдельных залежей и богатыми рудами разведываются
более редкой сетью, чем небольшие месторождения, с невысокой кон-
центрацией полезного ископаемого и бедными рудами. Особенно высо-
кая плотность разведочных выработок требуется для оконтуривания
блоков и зон, имеющих показатели, близкие к кондиционным.
Повышенная плотность разведочной сети необходима для месторож-
дений и полезных ископаемых, к которым промышленность предъяв-
ляет специальные требования в отношении технологии добычи и пере-
работки, а также качества полезного ископаемого. К таким полезным
ископаемым относятся технологические угли (в отличие от энергетиче-
ских), цементное сырье специальных марок, железные руды легирован-
ных и специальных марок, оптическое сырье. Повышенная плотность
сети разведочных выработок требуется при отработке месторождений
открытым способом (в отличие от подземной), раздельном обогащении
сырья (в отличие от валового) и т. п.
Разведочная сеть развивается от стадии к стадии начиная с де-
тальных поисков. Поэтому можно намечать какую-то начальную плот-
ность сети, которую применяют на стадии поисков, но в дальнейшем, на
стадиях предварительной и детальной разведок, ее сгущают.
Расстояния между поисковыми линиями и расстояния между выра-
ботками на линиях определяют исходя из минимальных размеров за-
лежи.
Для расчетов рациональной плотности сети на последующих эта-
пах разведки пользуются рядом приемов и методов. Отметим следую-
щие методы: 1) аналогии, 2) геологических построений, 3) математиче-
ских расчетов, 4) сравнения разведочных данных с эксплуатационными,
5) экономических расчетов, 6) экспериментальные,
215

Наиболее распространено определение расстояний между выработ-
ками по аналогии с разрабатываемыми разведанными и изученными од-
нотипными месторождениями. Государственной комиссией по запасам
СССР издана серия инструкций по применению классификации запасов
для месторождений различных полезных ископаемых. В этих инструк-
циях месторождения каждого полезного ископаемого разделены по сте-
пени сложности на четыре-пять групп.
В инструкциях ГКЗ для каждой геолого-промышленной группы ме-
сторождений по каждому виду полезных ископаемых даются рекомен-
дации, предусматривающие вид сети и расстояния между выработками
для отнесения запасов к категориям А, В и Сь При проектировании раз-
ведки месторождение относят на основании имеющихся данных к той
или иной группе, и в соответствии со стадией разведки определяют плот-
ность разведочной сети.
В инструкции ГКЗ для определения плотности разведочной сети
отражен огромный опыт разведки в нашей стране различных типов ме-
сторождений полезных ископаемых. Однако при их использовании не-
обходим весьма детальный геологический и экономический анализ всех
особенностей месторождения. Кроме того, учитываются следующие сооб-
ражения.
1.	Рекомендации в инструкциях ГКЗ даны для анализа степени раз-
веданности при категоризации запасов по уже разведанным месторож-
дениям, участкам и блокам, т. е. когда промышленная группа место-
рождения ясна. При проектировании разведки предварительных данных
бывает недостаточно, поэтому без необходимого анализа материалов
возможны серьезные ошибки в отнесении месторождения к той или иной
группе.
2.	Расстояния между выработками в инструкциях даны для каждой
группы месторождений определенного полезного ископаемого в широ-
ких пределах, и только на основе детального анализа возможен пра-
вильный выбор расстояний в каждом конкретном случае.
3.	Плотность сети для одной и той же категории запасов обычно
неодинакова для различных участков месторождения.
4.	Указанные инструкции имеют серьезные недостатки, которые уже
освещались в литературе. Например, В. И. Смирнов [6] справедливо
отмечал, что сети для различных полезных ископаемых не имеют вза-
имной увязки.
Метод геологических построений является основным для проекти-
рования сети разведочных выработок и в том числе определения рас-
стояния между выработками. При использовании этого метода разве-
дочную сеть определяют по прогнозным детальным планам и картам,
проектным геологическим профилям, погоризонтным и гипсометриче-
ским планам, планам изменения качества полезного ископаемого, про-
ектным схемам подсчета запасов и др. Разведочные выработки зада-
ются в характерных точках (точках перегиба) изменчивости основных
геолого-промышленных параметров рудных тел. Проектные геологиче-
ские построения постоянно корректируются и уточняются в соответствии
с новыми материалами разведки. При этом следует учитывать резуль-
таты не только по пройденным разведочным выработкам, но и всего
комплекса геологоразведочных работ (опробования, геофизических и
геохимических исследований, геологической съемки и т. п.).
В целом разведочная сеть проектируется и развивается по принци-
пу максимального ее соответствия геологическим особенностям место-
рождения.
В главе I изложен ряд математических методов моделирования гео-
лого-промышленных параметров рудных тел. Используя эти методы,
можно подсчитать необходимое число разведочных точек (а следова-
тельно, и расстояние между ними в пределах заданного блока) дляпри-
216

нятой точности определения среднего значения рассматриваемого пока-
зателя.
При изложении перечисленных методов указаны их области при-
менения, а также ограничения, вытекающие из их сущности. Методы
математического расчета плотности разведочной сети используют как
вспомогательные к методу геологических построений.
Метод сравнения разведочных данных с эксплуатационными мож-
но испоЖзовать по-разному- Например, полученные на основе разведок
данные" о залежи (форме, мощности, строении, тектонике, качестве по-
лезного ископаемого, горнотехнических условиях эксплуатации, запасах
и др.) можно сравнивать с аналогичными данными геолого-маркшейдер-
ских планов ее отработки и по сходству и различию указанных показа-
телей определять соответствие разведочной сети данному типу залежи.
Установленная таким путем необходимая плотность сети может быть
применена по методу аналогии для однотипных залежей.
Другой путь использования этого метода заключается в следую-
щем. Геолого-маркшейдерские данные, а также результаты эксплуата-
ционного и товарного опробования принимают за истинные, т. е. за мо-
дель залежи, месторождения. На такой модели можно испытывать на
представительность различные сети как по форме и плотности, так и
по виду выработок. Третий путь — экспериментальные исследования
разведочных сетей на моделях. Для таких экспериментов не обязатель-
но использование данных по реальным месторождениям, можно взять
за основу модели гипотетических месторождений.
При сравнении данных разведки и эксплуатации следует иметь в
виду, что при разработке месторождений всегда происходят потери,
не поддающиеся учету, обогащение и разубоживание полезного ископае-
мого, что искажает истинную характеристику залежи. Иногда подгото-
вительные и очистные выработки останавливают по ряду причин, не
доходя до сложных тектонических зон, зон выклинивания, размывов,
расщепления, разубоживания.
Плотность разведочной сети можно также определять на основе
принципа экономической целесообразности затрат на разведку,' кото-
рый называют еще методом экономических расчетов. Этот принцип, раз-
работанный В. С. Огарковым на примере разведки буроугольных место-
рождений Подмосковного и других бассейнов, сводится к следующему.
В залежи различают нормальные блоки — со средними показателями и
аномальные, где показатели ниже средних, даже некондиционные. Ано-
мальными блоки могут быть по различным показателям (мощности за-
лежи, качеству полезного ископаемого, горнотехническим условиям и
по комплексу их).
Если такие аномальные блоки не выявлены разведкой, при эксплуа-
тации приходится расходовать средства («бросовые» расходы) на про-
ходку дополнительных подготовительных выработок. Чем гуще разве-
дочная сеть, тем меньше размеры невыделенных аномальных зон. Эко-
номически целесообразно сгущать разведочную сеть до такой степени,
чтобы расходы на разведку не превышали дополнительных «бросовых»
эксплуатационных расходов. В качестве исходного показателя В. С. Огар-
ков вводит понятие «устойчивость залежи».
р __
где Р\ — показатель устойчивости месторождений;
Si — суммарная площадь аномальных блоков, м2;
S — площадь залежи (месторождения), м2.
217

Общее количество скважин п с учетом сложных контуров место-
рождения вычисляется по формуле
n==
где S — площадь месторождения, м2;
I — расстояние между скважинами, м.
Выражая площадь аномального блока, близкого к изометрическим
очертаниям, через его поперечник L, расстояние между скважинами I,
при котором надежно оконтуривается блок, равно примерно (0,8—
0,9) L.
Затраты на разведку месторождения при заданной густоте сети
составят:
A = tiD,
где D — стоимость бурения одной скважины.
Затраты на дополнительные горные работы по аномальным блокам
определяются по формуле
Б1 = ВР12,
где Б1 — «бросовые» расходы, руб.;
В — удельные затраты на горные работы в связи с аномальными
зонами, руб./м2;
Pi — показатель устойчивости месторождения.
Соблюдая принцип экономической целесообразности, расходы на
разведку...должны быть не выше «бросовых» затрат на горные работы.
-'"'"'Расходы на разведку зависят от плотности разведочной сети, «бро-
совые» затраты на горные работы — от размеров аномальных блоков, не
обнаруженных разведкой при данной сети. Если построить кривую ро-
ста расходов на разведку в зависимости от плотности сети и кривую
убываемых «бросовых» затрат на горные работы в зависимости от пло-
щади аномальных блоков, то они неизбежно пересекутся в точке при
Л=Бь
Из этого равенства может быть графически и аналитически опреде-
лена рациональная плотность разведочной сети при данных условиях
изменчивости геолого-промышленных параметров месторождения, если
выразить ее через показатель изменчивости Pt.
Показатель Pi определяется по данным предварительной разведки
с учетом общих статистических данных по однотипным месторождениям.
Этим методом определяется густота сети для стадии детальной раз-
ведки.
Рассматриваемый метод можно сочетать с экспериментальным:
проверять на моделях различные виды разведочных систем и на основе
экономических расчетов определять оптимальную систему, исходя из
соотношения затрат на разведку и «бросовых» эксплуатационных рас-
ходов, связанных с недостаточной представительностью разных систем.
Метод экономических расчетов требует специальных исследований.
Во-первых, должно быть геологически достаточно четко определено по-
нятие нормальных и аномальных зон для данного типа месторождений.
Необходимо аномальные зоны классифицировать по их размерам и фор-
мам, устанавливать «разрешающую» способность различных разведоч-
ных систем для выделения аномальных зон различного порядка. Следует
определять полные затраты на работы, обеспечивающие разведку ано-
мальных зон заданных размеров. При расчете «бросовых» эксплуатаци-
онных потерь следует не только учитывать потери по проходке таких
выработок, но и экономически оценивать нарушения планового и бес-
прерывного хода эксплуатации в связи с выявлением не обнаруженных
разведкой аномальных зон.
218

Работы В. С. Огаркова по платформенным месторождениям углей
дали практически весьма удовлетворительные результаты. Метод окон-
туривания аномальных зон успешно применен В. И. Раевским на Бе-
резниковском и Соликамском месторождениях калийных солей, А. М. Зы-
синым в Балтийском бассейне горючих сланцев. Разработки успешно
продолжены Е. О. Погребицким для условий Донецкого бассейна. Для
тектонически сложных шахтных полей получились значительно услож-
ненные и не столь определенные решения.
К экспериментальным методам относится метод разрежения раз-
ведочной сети. Он состоит в том, что характеристика залежи и место-
рождения и их запасы по наиболее густой разведочной сети, которая
считается заведомо представительной, принимаются за истинные и с ни-
ми соответственно сравниваются геолого-промышленные показатели за-
лежи и месторождения и их запасы, получаемые при исключении одной,
двух, трех и т. д. выработок. Разрежение сети следует проводить по раз-
личным возможным направлениям и с изменением начальной точки в
сетях. Оптимальная сеть получается по заданной точности определения
средних показателей, характеризующих залежь. Метод разрежения се-
ти можно применять на реальных и гипотетических моделях.
Очевидно, что распространение параметров рациональной системы
на конкретный объект возможно только путем аналогии. Таким обра-
зом, главным является надежное установление аналогии конкретного
изучаемого месторождения определенному геолого-промышленному ти-
пу, а экспериментальные методы определения расстояний между раз-
ведочными выработками имеют хоть и важное, но вспомогательное зна-
чение.
4.	ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ РАЗВЕДКА
Задачи
Основная задача предварительной разведки — определить, имеет ли
месторождение промышленное значение, выделить промышленные и не-
промышленные участки, а также установить относительную промышлен-
ную ценность месторождения и отдельных его частей по сравнению с
другими месторождениями данного типа минерального сырья.
В результате предварительной разведки разведочная организация
должна составить технико-экономический доклад (ТЭД) о целесообраз-
ности промышленного освоения месторождения. Этот доклад представ-
ляется в плановые организации и соответствующие промышленные объ-
единения и министерства. На основании его выносится решение об оче-
редности детальной разведки месторождения или определенной его ча-
сти, планируется новое строительство предприятий в горной, а также
в потребляющих минеральное сырье отраслях промышленности (метал-
лургической, химической, строительных материалов и др.). Важность
и ответственность ТЭДа и, следовательно, предварительной разведки
очевидна.
Из содержания ТЭДа вытекают частные задачи предварительной
разведки. Они заключаются в конкретной характеристике количества
(запасов) и распределения полезного ископаемого в пространстве (гео-
метризации залежи), качества полезного ископаемого и горнотехниче-
ских условий его отработки. В частности, должны быть выявлены па-
раметры, необходимые для геометризации тел и подсчета запасов по
категории Сь иногда частично по категории В. Необходимо установить
общий контур распределения кондиционного сырья в плане и на глу-
бину; форму и условия залегания полезного ископаемого (падение, скло-
нение и скатывание рудных тел, гипсометрические планы пластовых и
пластообразных залежей); тектоническое строение месторождения и
219

элементы залегания рудных тел, зон и продуктивных свит. Элементы
дизъюнктивной тектоники следует характеризовать отдельно для круп-
ных нарушений и в общем виде для систем нарушений. Необходимо
выделять фазы и формы дорудной, рудной и пострудной тектоники.
Если полезное ископаемое залегает в виде пластов, пластообразных
тел, крупных линз и жил, для каждой залежи должны быть определены
ее форма, мощность, размеры по простиранию и на глубину (площадь
залежи в плане или проекции), условия и элементы залегания.
Качественная характеристика сырья может быть дана на основе
лабораторных испытаний, но должна быть всесторонней — химические,
физико-химические, физические, технические, технологические, минера-
логические (петрографические) исследования проб. Должны быть оп-
ределены плотность и объемная масса полезного ископаемого, его
влажность. Кроме полезного компонента необходимо определить состав
и содержание баластных (шлакообразующих) примесей, вредных и ле-
гирующих примесей, наличие и содержание попутных компонентов.
Требуется охарактеризовать характер и степень изменчивости ка-
чества полезного ископаемого, выявить закономерности и тенденции его
изменения, оконтурить зоны изменения вещественного состава полез-
ного ископаемого по вертикали, мощности и площади залежи — обога-
щенные и обедненные участки, рудные столбы, участки размыва, рас-
щепления, выклинивания и т. п.
Особенно детально должна быть изучена зона выветривания, в
частности, установлена глубина выветривания и границы зои окисления
и первичных руд, границы зон вторичного обогащения, изменения мощ-
ности и строения залежей, вещественного состава, физических и техно-
логических свойств полезного ископаемого в окисленной зоне.
Характеризуя вещественный состав полезного ископаемого, его
свойства и качество, следует выделять основные природные типы и оп-
ределять соотношение выделенных типов и сортов в общей массе сырья.
Условия эксплуатации месторождения — глубина залегания полез-
ного ископаемого, мощность вскрыши, состав и свойства вмещающих по-
род, водообильность, газоносность, термальный режим месторождения,
устойчивость и крепость вмещающих пород и полезного ископаемого —
определяются на основе геологической и гидрогеологической съемки по
соответствующим картам, планам и разрезам, а также по данным спе-
циальных наблюдений в разведочных выработках.
Вопросы общей геологии месторождения — стратиграфии, фациаль-
но-литологических комплексов, магматизма, тектоники, минералогии и
вещественного состава полезного ископаемого, структуры рудного по-
ля — должны быть изучены с детальностью, позволяющей судить о гене-
зисе и геологической истории месторождения, определить его геолого-
промышленный тип, а также обосновать все практически важные для
промышленности выводы и прогнозы.
Проектирование предварительной разведки заключается в подборе
средств и способов для наиболее эффективного решения всего комплек-
са указанных задач.
Выбор объекта и глубины разведки
Предварительная разведка проводится на месторождениях, полу-
чивших положительную оценку в результате поисково-разведочных ра-
бот. Для разведки выбирают геологически и экономически наиболее
перспективные месторождения данного вида минерального сырья. Для
этого необходимо иметь достаточный фонд геологически и экономически
перспективных месторождений, характеризующихся благоприятным гео-
графическим размещением. Создание такого фонда по крупным эконо-
мическим районам СССР — основная задача поисков. Однако в ряде
220

экономических районов и для некоторых полезных ископаемых резерв-
ный фонд месторождений, а следовательно, и возможность выбора объ-
ектов отсутствует. При ограниченном выборе объектов риск предвари-
тельной разведки возрастает.
Для обоснованного выбора объекта предварительной разведки не-
обходимо тщательно и всесторонне изучить весь геологический мате-
риал по месторождению и району, при этом не только сводные данные,
но первичную документацию (записи и графики, каменный материал).
На основе изучения данных поисково-разведочных работ автор проекта
предварительной разведки должен еще раз убедиться в правильности
положительной оценки месторождения, даже если поисково-разведоч-
ные работы на объекте проводились им самим. На основании имеющих-
ся материалов рассматриваемый объект относят хотя бы в порядке ра-
бочей гипотезы к определенному геолого-промышленному типу и группе.
Необходимо также составить прогнозные детальные карты, планы, раз-
резы и другие графические изображения объекта, которые будут ис-
пользованы в качестве проектных.
В результате предварительной разведки может быть установлено,
что месторождение имеет непромышленное значение, поэтому важно раз-
ведку провести с минимальными затратами и вовремя остановить раз-
ведочные работы. Последнее является очень ответственным решением,
так как необоснованные поспешные выводы при предварительной раз-
ведке могут привести к закрытию ценного месторождения. С другой
стороны, нерешительность в окончательных выводах, а тем более из-
лишняя детализация отдельных участков месторождения без охвата
его в целом приводят к неоправданному увеличению сроков разведки,
вследствие чего затрачиваются крупные средства, задалживаются ква-
лифицированные кадры и техника.
Правильный подход к предварительной разведке предполагает изу-
чение всего месторождения с умеренной детализацией отдельных ха-
рактерных участков основных залежей. Обычно разведочные работы
начинают на наиболее перспективных участках в центре месторождения
и на верхних горизонтах. Общие задачи предварительной разведки оп-
ределяют в известной степени и последовательность работ:
1)	подсчитать запасы промышленных категорий (в основном кате-
гории Ci) по количеству и распределению, обеспечивающие промышлен-
ное горнорудное предприятие;
2)	определить общий масштаб месторождения, т. е. установить кон-
тур месторождения по площади и на глубину;
3)	при положительных результатах получить необходимые данные
для составления ТЭДа.
Итак, вначале следует убедиться в наличии достаточного количе-
ства и благоприятной концентрации промышленных руд, затем обоб-
щить материалы по месторождению в целом и, наконец, детализировать
изучение ископаемого и горнотехнические условия его разработки.
Основными задачами предварительной разведки определяются и
границы разведки. Объектом ее является месторождение в целом. Если
полезное ископаемое концентрируется в виде мелких сближенных тел,
предварительная разведка должна охватить все рудное поле или руд-
ный район. В пределах крупных месторождений, бассейнов (уголь, го-
рючие сланцы, железные руды, фосфориты, известняки и др.), предва-
рительная разведка должна проводиться в границах структурно обо-
собленных их частей. В Донбассе в свое время были выделены для пред-
варительной разведки так называемые геолого-промышленные комп-
лексы. Такой комплекс охватывал в пределах угленосного района струк-
турно обособленную его часть — отдельные крупные складки или груп-
пы мелких складок в естественных границах, определяемых крупными
дизъюнктивными нарушениями. Геолого-промышленные комплексы ха-
221

рактеризовались, кроме того, единообразием продуктивных свит, близ-
ким марочным составом углей и т. п.
Технические границы шахтных полей в этих случаях могут быть
проведены наиболее обоснованно с учетом геологических особенностей
комплекса и минимальными потерями угля в целиках и трудно доступ-
ных для вскрытия участков. Для шахтных полей могут быть запроек-
тированы центральные обогатительные установки и определены круп-
ные потребители угля — коксовые печи, тепловые электростанции, га-
зохимические заводы и т. п. Комплекс таких шахт может иметь общее
водоснабжение, наземный и подземный транспорт и электроснабжение.
Глубина предварительной разведки определяется для средних и не-
больших месторождений глубиной распространения полезного ископае-
мого, но обычно она не должна превышать 1000—1200 м.
Для очень крупных месторождений глубина предварительной раз-
ведки зависит от максимальной глубины эксплуатации, планируемой в
районе в перспективе на 20—30 лет. Например, коксовые угли Донбасса
и богатые железные руды в Кривом Роге могут разведываться до глу-
бины 1500—1800 м. Однако во многих случаях для выяснения струк-
турных и генетических вопросов (следовательно и для обоснования пер-
спектив целых районов) на стадии предварительной разведки следует
проектировать и более глубокие структурные скважины — порядка
2000—3000 м.
На месторождениях строительных материалов, связанных с рыхлы-
ми образованиями и разрабатываемых только открытыми работами,
обычная глубина разведки соответствует уровню грунтовых вод. Однако
на стадии предварительной разведки несколько скважин (минимально
две-три) следует запроектировать до глубины распространения полез-
ного ископаемого.
Особенности работ
В результате предварительной разведки составляют детальную гео-
логическую карту месторождения. Для крупных простых месторожде-
ний, главным образом осадочно-метаморфического генезиса, карта со-
ставляется в масштабе 1:10000—1:5000, а для средних, мелких и
крайне сложных месторождений, в основном магматического проис-
хождения и месторождений выветривания — в масштабе 1:5000—
1:2000. Геологическая съемка проводится обязательно инструменталь-
но. Для кондиционной геологической съемки указанных масштабов тре-
буется большое число обнажений. Ниже приведено примерное их чис-
ло на 1 км2 площади:
Масштаб	1 •• 10000—100
1:	5000-400
„	1: 2000-2500
Геологические объекты, имеющие геолого-промышленное значение,
должны быть детально нанесены на геологическую карту. Контуры вы-
ходов залежей полезного ископаемого, опорные горизонты, контакты
изверженных пород и вмещающих толщ, тектонические зоны и зоны из-
мененных пород, зоны дробления наносят на карту на основе результа-
тов прослеживания по обнажениям. Даже в хорошо обнаженных райо-
нах требуется нередко большое число искусственных обнажений, осо-
бенно при крупном масштабе съемки, и увеличении мощности наносов.
Если предварительная разведка даст отрицательные результаты,
нельзя приостанавливать геологическую съемку до получения результа-
тов разведки, поскольку и в этом случае геологические карты нужны
для проверки разведки и обоснования ее выводов. Поэтому геологиче-
скую съемку на стадии предварительной разведки следует вести в не-
сколько этапов. Сначала проводят ее на основе изучения всех естест-
222

венных обнажений и создания искусственных в том количестве, какое
необходимо для кондиционной съемки меньшего на один порядок мас-
штаба. Затем при положительных результатах разведки следует дове-
сти детализацию до запроектированного масштаба. При этом для гео-
логической съемки используют также все разведочные выработки и гео-
физические исследования, а число специальных картировочных вырабо-
ток может быть резко уменьшено.
Геологическую съемку начинают одновременно со всеми другими
работами предварительной разведки и продолжают уточнение карты до
завершения разведки. Геологосъемочные работы следует рассматривать
и как специальную задачу предварительной разведки, и как один из ее
методов. Составление детальной геологической карты целесообразно
поручать геологу — автору будущего отчета.
В процессе предварительной разведки попутно продолжают поиски
ранее не установленных залежей полезного ископаемого. Следует иметь
в виду, что в эту стадию разведки могут быть открыты новые системы
рудных тел, продуктивные свиты и зоны, не обнаруженные на стадии
поисков. Поэтому необходимо весьма внимательно анализировать но-
вые разведочные и геологосъемочные данные, сведения о петрографиче-
ских и минералогических особенностях рудных тел и вмещающих толщ
и т. п. Разведка и оконтуривание залежей в плане и на глубину могут
вскрыть не только новые рудные тела (в том числе и слепые), но и но-
вые полезные ископаемые. Всегда следует учитывать возможное зональ-
ное строение месторождения как в плане, так и на глубину. Например,
известное медное Джезказганское месторождение на глубине оказа-
лось богато свинцово-цинковым оруденением. При предварительной раз-
ведке одного кварцево-вольфрамитового месторождения в Казахстане
на фланге его была открыта новая система жил с полиметаллическим
и молибденовым оруденением. При оконтуривании на Кольском полу-
острове вермикулитового месторождения было открыто весьма крупное
флогопитовое месторождение. Разведка ванадиевых руд хр. Каратау
привела к открытию очень крупных месторождений фосфоритов.
Такие примеры многочисленны, как и примеры того, что вследствие
недостаточного внимания к поисковым задачам крупные рудные тела
остаются невыявленными в течение многих лет и, таким образом, эти
месторождения получают неполную промышленную и экономическую
оценку. Принцип комплексности в изучении месторождений должен быть
выдержан в полной мере на всех стадиях разведки, в том числе и на
предварительной стадии.
С этой точки зрения большое значение имеет всестороннее изучение
вещественного состава полезного ископаемого, выявление возможных
попутных компонентов как одна из важнейших задач предварительной
разведки. Очень важно также внимательно изучать вмещающие породы
как возможные попутные полезные ископаемые при вскрыше месторож-
дения.
Применение геофизических методов на стадии предварительной раз-
ведки позволяет:
1)	определить мощность наносов и рельеф поверхности коренных
пород;
2)	установить контакты характерных пород и проследить опорные
горизонты;
3)	установить и проследить тектонические контакты и зоны;
4)	определить скрытые элементы структуры;
5)	выделить и проследить рудные зоны, измененные породы, про-
дуктивные пачки и свиты.
На стадии предварительной разведки, как отмечено выше, поиско-
вые работы продолжаются и в этих целях также следует использовать
геофизические методы.
223

Из чисто разведочных задач перед геофизическими методами иссле-
дований ставятся следующие:
1)	уточнение контуров залежей полезного ископаемого, продуктив-
ных зон и свит в интервалах между разведочными выработками и в
областях экстраполяции этих данных;
2)	обнаружение слепых залежей в интервалах между разведочны-
ми выработками;
3)	уточнение путем каротажа данных разведочного бурения (глуби-
ны залегания, контактов, мощности, строения, вещественного состава
и элементов залегания полезного ископаемого);
4)	определение азимутальных и зенитных искривлений скважин
(инклинометрия).
Эти задачи ставятся с целью разрежения сети разведочных вырабо-
ток и тем самым сокращения сроков и стоимости разведки, а также для
повышения представительности разведочных данных. В зависимости от
геологических особенностей могут быть использованы все известные гео-
физические методы разведки. Каротаж буровых скважин обязателен.
Часто применяется комплекс методов. Следует отметить, что в приме-
нении геофизических методов разведки иногда наблюдается шаблонное
некритическое перенесение опыта их использования с одного объекта
на другой без достаточного геологического анализа обстановки. Веду-
щий геолог-разведчик обязан точно, конкретно сформулировать зада-
чи, которые ставятся перед геофизическими работами, проанализиро-
вать проект работ и их результаты. При больших затратах на разведку
необходимо проведение экспериментальных геофизических работ.
Геохимические методы разведки, главным образом металлометрия
и гидрохимические исследования, ставятся для расширения поисковых
задач при предварительной разведке. Вместе с тем изучение первичных
ореолов рассеяния элементов и соединений очень важно для прогнози-
рования глубины оруденения и изменчивости его вещественного состава,
а также для обоснования выводов о масштабе месторождения.
В технико-экономическом докладе о целесообразности промышлен-
ного освоения месторождения должны быть приведены:
а)	приближенный расчет возможных водопритоков в шахту или
карьер;
б)	предварительная оценка инженерно-геологических условий экс-
плуатации месторождения;
в)	характеристика возможных источников водоснабжения.
Объем и содержание исследований зависят от степени сложности
гидрогеологических и инженерно-геологических условий месторождения.
На стадии предварительной разведки должны быть выяснены сле-
дующие вопросы гидрогеологии и инженерной геологии месторождения:
1)	общая характеристика водоносности пород месторождения, ос-
новные особенности режима подземных вод и их химизма;
2)	отсутствие или наличие связи подземных вод с поверхностными
водотоками и водоемами;
3)	режим близлежащих поверхностных водотоков и водоемов;
4)	характер, условия залегания и мощность аллювиальных отложе-
ний, их водоносность и связь аллювиальных вод с шахтными водами;
5)	инженерно-геологическая характеристика пород, слагающих ме-
сторождение;
6)	гидрогеологическая и инженерно-геологическая характеристика
площадей, занимаемых горными предприятиями в районе месторожде-
ния;
7)	оползни и их влияние на устойчивость бортов карьеров, горных
выработок и сооружений;
8)	характеристика карстовых явлений;
224

9)	характеристика многолетней мерзлоты и ее распространение по
площади и на глубину.
В отношении источников водоснабжения должно быть выяснено:
1) условия залегания, распространение и питание подземных вод;
2)	количество и качество подземных и поверхностных вод, которые
предполагается использовать для водоснабжения;
3)	наиболее благоприятные участки для рационального забора вод;
4)	надежность и целесообразность использования рекомендуемых
источников водоснабжения.
В процессе предварительной разведки обязательно проведение сле-
дующих видов специальных гидрогеологических и инженерно-геологиче-
ских исследований.
1.	Гидрогеологическая съемка района в масштабе 1 :25 000—
1 :50 000.
2.	Наблюдения за уровнем подземных вод, их режимом и химизмом
в разведочных и специальных гидрогеологических выработках с опробо-
ванием основных водоносных горизонтов путем пробных откачек.
3.	Для наиболее сложных месторождений:
а)	проведение пробных откачек при режимных наблюдениях в гид-
рогеологических выработках, пройденных на характерных участках;
б)	проведение лабораторных и инженерно-геологических испытаний
полезного ископаемого и пород вмещающей и покрывающей толщ.
При предварительной разведке обязательны также наблюдения за
газоносностью месторождения в отбор проб с проведением анализов со-
става газов во всех выработках, где обнаружены его выделения.
Геотермические наблюдения следует проводить в разведочных выра-
ботках глубиной более 500 м и в зонах термальных подземных вод.
В задачу предварительной разведки входит получение достаточно под-
робной характеристики минерального сырья по его вещественному со-
ставу, качеству и различным свойствам. Для этого необходимо устано-
вить его минеральный (петрографический) и химический состав, физи-
ческие, физико-химические, технологические и технические свойства с
такой полнотой, чтобы можно было решать вопрос о принципиальных
схемах рентабельной промышленной обработки и переработки данного
сырья. Вместе с тем в стадию предварительной разведки нецелесообраз-
но получение полных технико-экономических показателей обработки и
извлечения конечных продуктов, так как в этом случае предварительная
разведка становится дорогой и длительной и исключается возможность
быстрого разделения промышленных и непромышленных месторожде-
ний.
Поэтому на стадии предварительной разведки необходимо соблю-
дать в опробовании известную последовательность. Вначале необходимо
дать полную характеристику состава полезного ископаемого (химиче-
ского, минерального, петрографического и гранулометрического). Для
многих полезных ископаемых состав определяет их качество и свойства.
Химические и минералогические (петрографические) пробы отбирают
от каждой литологической разности полезного ископаемого, а в мощных
однородных залежах — короткими секциями. Опыт показывает, что
отбор пластовых проб или химических проб длинными секциями часто
искажает истинные закономерности распределения отдельных компонен-
тов в полезном ископаемом и приводит к неверным выводам в отно-
шении строения и границ залежи, а также свойств полезного ископае-
мого.
На этой же стадии проводят детальные исследования мономине-
ральных проб. Не следует избегать на первых порах дробного разделе-
ния полезного ископаемого на природные типы. Изучив соответствие хи-
мического и литологического состава разностей полезного ископаемого,
впоследствии можно обоснованно выделять промышленные его сорта.
15 Зак. 321	225

Детальное изучение таких полезных ископаемых, как строительные
материалы, слюда, асбест, оптическое сырье и др., на первой стадии оп-
робования начинается с исследований не химического состава, а гра-
нулометрического, а также величины кристаллов, физических свойств
сырья, т. е. тех свойств, которые определяют области использования и
ценность сырья. Для углей следует определять по данным технических
анализов и пластометрии технологический вид топлива и его качество
(зольность, сернистость и др.).
Когда первоначальное изучение состава и свойств сырья позволит
выделить природные его типы, можно переходить к отбору объединен-
ных проб, опробованию по типам руд и т. п. На этой основе можно так-
же отбирать представительные технические и технологические пробы по
преобладающим типам полезного ископаемого. Испытания технических
и технологических проб на стадии предварительной разведки дают преи-
мущественно качественные показатели обогащения, извлечения и ис-
пользования сырья. Заключения по этим важнейшим разделам характе-
ристики сырья на стадии предварительной разведки обосновываются
детальными данными о вещественном составе сырья и качественными
данными по технологии, которые позволяют проводить аналогии с раз-
рабатываемыми месторождениями. Для новых видов сырья или в слу-
чае, если лабораторные испытания показали резкое отличие его от раз-
рабатываемых месторождений, по данным предварительной разведки
намечаются дальнейшие пути экспериментальных исследований и тех-
нологического опробования. Осуществление таких исследований явля-
ется задачей детальной разведки. При выборе типов разведочных выра-
боток, мест их заложения и последовательности проведения всегда сле-
дует иметь в виду:
1) на стадии предварительной разведки имеется очень мало данных
о месторождении или они почти отсутствуют;
2) месторождение может оказаться непромышленным, поэтому во-
прос о его промышленном значении надо выяснять в возможно малые
сроки и с наименьшими затратами.
На стадии предварительной разведки основное значение имеют бу-
ровые работы. Они позволяют быстро и относительно дешево определить
общие контуры месторождения (его масштаб), наметить распределение
промышленных блоков полезного ископаемого.
В настоящее время бурение широко применяется для предваритель-
ной разведки даже таких сложных месторождений полезных ископае-
мых, как слюдяные, керамические и редкометальные пегматиты, оло-
вянные, вольфрамовые и другие редкометальные месторождения. При
помощи бурения кроме общего контура месторождения относительно
легко выяснить и ряд общегеологических, структурных и генетических
вопросов в той полноте, которая необходима для обоснованного уста-
новления геолого-промышленного типа месторождения, характера его
изменчивости и т. п., что необходимо для оценки его перспектив и целе-
направленного проведения дальнейшей разведки.
Горные выработки используются по возможности ограниченно:
а)	при благоприятных условиях на выходах полезного ископаемого
для картировочных и поисковых целей;
б)	для детального изучения вертикальной зональности полезного ис-
копаемого в зоне окисления;
в)	для определения характера и степени изменчивости в верхних
эксплуатационных этажах крайне сложных месторождений.
Для последней цели приходится проходить горные выработки тя-
желого типа. Однако их следует задавать лишь после того, как опреде-
лилось общее положительное заключение о месторождении и наметились
наиболее благоприятные для этой цели участки, зоны и тела. Всегда це-
лесообразно детально рассмотреть вопрос о возможности проходки
226

штолен. Можно рекомендовать следующее развитие разведочных си-
стем.
1. Для горизонтальных полого и неглубоко залегающих тел. Раз-
ведка ведется вертикальными выработками (скважинами, шурфами и
дудками), которые задают по линиям. Расстояния между выработками
равны примерно половине предполагаемых размеров промышленных
блоков. На каждой линии проходят одну-две законтурные выработки,
при том же расстоянии между ними. Проходят в геологически характер-
ных точках ряд структурных скважип до ложа продуктивной толщи.
2. Для наклонно и круто залегающих тел. Выработки располагают
по профилям, рядами и системой этажей. На выходах рудных тел в за-
висимости от мощности наносов проходят канавы, шурфы (дудки),
скважины. Выработки располагают по линиям вкрест преобладающего
простирания рудных тел. Если на выходах залежи неясно ее падение,
дополнительно задают выработки (шурфы или скважины) на большую
глубину для определения элементов залегания пород. Часто для этого
требуется проведение ряда специальных выработок различной глубины.
Одновременно с определением элементов залегания рудных тел про-
водят изучение глубины зоны окисления и цементации, характера ее
зональности. Начиная от верхней границы неизмененного полезного ис-
копаемого предварительную разведку ведут главным образом скважи-
нами, которые располагают системой этажей. Наиболее глубокое подсе-
чение рудных тел достаточно в одной-двух точках. В каждом горизон-
тальном ряду необходима проходка законтурных скважин для опреде-
ления склонения рудных тел. В благоприятных условиях рельефа ши-
роко применяется проходка штолен.
Часто необходимо проектировать серию структурных выработок
вне правильной сети.
Расстояния между разведочными линиями и выработками в линиях
определяются размерами рудных тел (зон) и структурными особенно-
стями месторождения. Разрезы по выработкам должны увязываться
однозначно.
Топографо-геодезические работы на стадии предварительной раз-
ведки носят следующий характер. В районе месторождения необходимо
иметь достаточное число триангуляционных пунктов. Если нельзя вос-
пользоваться пунктами государственной триангуляционной сети, то не-
обходимо развить местную сеть с определением нескольких основных то-
чек астрономическим путем. Должны быть определены координаты всех
горных выработок тяжелого типа и точек заложения разведочных буро-
вых скважин. Для подземных выработок обязательно проведение марк-
шейдерской съемки. Для групп естественных обнажений и мелких гор-
ных выработок, размещенных по линии или сети, должны быть опреде-
лены координаты нескольких точек. Топооснова составляется в мас-
штабе запроектированной геологической карты, т. е. в зависимости от
геолого-промышленного типа месторождения в масштабах 1:10 000—
1 -.2000, На топооснове очень важно точно фиксировать формы рельефа
местности, а также водотоки, водоемы, водные источники, горнопромыш-
ленные объекты (шахты, карьеры и др.), а также связанные с ними де-
формации поверхности (провалы, осадки, трещины и др.). Все это
должно быть отражено на топооснове в полном соответствии с ее мас-
штабом.
Для структурного картирования очень важно иметь материалы
аэрофотосъемки района месторождения в крупном масштабе. Точки за-
ложения разведочных выработок переносят с проекта на местность с
помощью теодолитной привязки. В пересеченных горных условиях и
закрытых районах для вынесения точек заложения выработок с плана
на местность иногда приходится создавать вспомогательную топографо-
геодезическую сеть. Эта же сеть может быть использована и для фикса-
15*	227

ции точек геологоразведочных наблюдений. Перенесение с проектного
плана или разреза на местность точек заложения разведочных вырабо-
ток необходимо корректировать на местности по данным ранее прой-
денных выработок, по геофизическим аномалиям, естественным обна-
жениям и пунктам существующей тригонометрической сети.
5. ДЕТАЛЬНАЯ РАЗВЕДКА
Задачи
В результате проведения детальной разведки должны быть полу-
чены и обобщены все геологические и экономические сведения по место-
рождению, необходимые для проектирования, строительства и эксплуа-
тации горнорудного предприятия. В этом состоит основная задача де-
тальной разведки.
Детальная разведка — завершающая предпроектная стадия изуче-
ния и освоения месторождений. Некоторые вопросы в дальнейшем уточ-
няются перед проходкой капитальных выработок, в процессе строитель-
ства предприятия и его эксплуатации, что составляет задачу третьей и
четвертой стадий разведки, но исходными материалами для разработки
месторождения служат данные детальной разведки.
По окончании детальной разведки составляют сводный геологиче-
ский отчет по месторождению. В отчете на основе материалов всего ком-
плекса геологоразведочных работ, проведенных на месторождении, под-
робно и всесторонне характеризуются: а) геометризация месторождения
в целом и отдельных залежей полезного ископаемого; б) условия вскры-
тия и отработки залежей; в) качество сырья, с включением исходных
технико-экономических данных, необходимых для проектирования пред-
приятий по обогащению, подготовке и переделу сырья в готовую продук-
цию.
Текст отчета сопровождается геологическими картами и планами,
характеризующими качество полезного ископаемого и его изменчивость
по мощности, условиям залегания и качеству, распределение природных
сортов и типов руд, разбивку залежи на блоки по категориям разведан-
ности, мощность вскрыши, рельеф поверхности тела полезного ископае-
мого и другие необходимые для промышленности данные. К отчету при-
лагается первичная геологическая документация по видам геологораз-
ведочных работ.
В состав отчета входит подсчет запасов полезного ископаемого как
по категориям А, В, Ci и Сг, так и прогнозных, а также проектная гео-
лого-экономическая оценка объекта. В результате детальной разведки
главным образом переводят запасы из более низких категорий, под-
считанных после предварительной разведки, в более высокие. Для ос-
новных промышленных типов большей части полезных ископаемых ин-
струкциями ГКЗ установлено соотношение запасов категорий А, В, Ci,
при котором соответствующий участок (месторождение) считается де-
тально разведанным и может быть передан для освоения промышлен-
ностью, а капиталовложения могут быть направлены на строительство
горнорудных предприятии или на их реконструкцию.
Выбор объекта и глубины разведки
Детальная разведка планируется по экономическим районам в со-
ответствии с перспективными планами развития горнорудной и горно-
заводской промышленности. При определении планового срока на про-
изводство детальной разведки исходят из продолжительности, проекти-
рования, строительства и освоения предприятия, в значительной мере
зависящей от геологических особенностей объекта, проектируемой про-
228

изводственной мощности предприятия, а также от физико-географиче-
ских и экономических условий месторождения и района.
Объект для детальной разведки выбирают из фонда предваритель-
но разведанных месторождений, получивших положительную оценку, на
основе составляемых после предварительной разведки ТЭДов. В преде-
лах экономического района выбирают (с учетом потребителей данного
вида сырья) экономически наиболее перспективные месторождения или
их части, т. е. объекты, где возможно получение наиболее низкой себе-
стоимости сырья при наименьших удельных капитальных затратах и где
в кратчайшие сроки с начала капиталовложений в предприятие можно
наладить выпуск продукции.
По ряду полезных ископаемых объекты для разведки выбирают
исходя из потребителей крупного экономического района, республики
в целом, всей страны. Это месторождения цветных и редких металлов,	i
золота и некоторых видов горнорудного сырья (алмазы, асбест, слюда
и др.). Иногда выбор объекта для детальной разведки зависит от спе-
циальных требований действующих и строящихся промышленных пред-
приятий. Например, коксовые угли и флюсы разведываются для кон-
кретных заводов и комбинатов черной металлургии, медные месторож-
дения — для действующих медеплавильных заводов, месторождения
строительных материалов — для стройкомбинатов и т. д. В этих случаях
выбор объекта обусловлен не экономической эффективностью место-
рождения вообще, а выгодностью его разработки применительно к усло-
виям конкретного потребителя. Если новые виды минерального сырья
еще не используются в народном хозяйстве, разведочные организации
должны проявить инициативу по внедрению этого вида сырья и получить
у планирующих органов разрешение на детальную разведку и последую-
щую разработку объекта в экспериментальном порядке.
Границами участка для детальной разведки на небольших и сред-
них месторождениях являются границы месторождения в пределах кон-
туров распространения кондиционного сырья. Законтурные выработки
предварительной разведки определяют в этом случае границы участка
детальной разведки в плане и на глубину.
Для крупных месторождений (районов, бассейнов) в результате
предварительной разведки устанавливают рациональные технические
границы отдельных горных предприятий, котовые будут разрабатывать
месторождение. В соответствии с генеральным планом комплексного ос-
воения такого месторождения (части района, бассейна) выбирается
объект детальной разведки в пределах технических границ шахтного
(рудничного, карьерного) поля. При этом размеры объекта детальной
разведки часто определяют в зависимости от производственной мощно-
сти будущего предприятия.
Иногда границами объекта детальной разведки принимают естест-
венные границы части месторождения (района)—тектонические нару-
шения, контакты внедрившихся пострудпых массивов изверженных по-
род, крупные водные артерии, водоемы, а также магистральные желез-
нодорожные линии, отдельные крупные технические и гражданские со-
оружения и т. п.
В районе действующих предприятий должны быть установлены тех-
нические границы между предприятием и разведочным участком.
Раздел полей отдельных шахт (рудников) следует проводить так,
чтобы недра месторождения были использованы полностью, без потерь
полезного ископаемого в труднодоступных для вскрытия участков (зам-
ковые части сложных складок, фланги залежи, апофизы рудных тел
и др.) и без лишних затрат на проходку дорогостоящих квершлагов,
полевых штреков и т. п.
Технические границы новых шахтных (рудничных) полей в подоб-
ных сложных условиях устанавливаются техническим руководством гор-
229

норудных предприятий или комбинатов совместно с представителями
геологоразведочных и проектных организаций на основе данных пред-
варительной разведки.
Таким образом, особенностью детальной разведки по сравнению
с поисками и предварительной разведкой является четкое определение
границ объекта как в плане, так и на глубину. Кроме того, к началу де-
тальной разведки бывают установлены не только внешний рабочий кон-
тур месторождения пли границы участка, но и характер и степень из-
менчивости месторождения и отдельных залежей, зоны обогащения и
обеднения, выклинивания, расщепления, размывов и раздувов. Другими
словами, к этому времени уже известны внутренние рабочие контуры,
по крайней мере крупных блоков.
Установив таким образом размеры и границы участка и блоков для
детальной разведки, необходимо наметить проектное распределение бло-
ков по степени разведанности запасов, так как это в значительной мере
определяет размещение разведочных выработок.
Месторождение будет разведано неправильно, если капитальные
выработки (стволы шахт, разрезные траншеи, капитальные квершлаги,
бремсберги, уклоны, основные штреки и др.) будут проходиться на ме-
нее разведанных участках. Не следует, кроме того, начинать отработку
месторождения с блоков, имеющих запасы категории Ci и относить от-
работку блоков с запасами категорий В и А на последующие годы.
Очевидно, большое значение имеет не только количественное со-
отношение запасов по категориям, по и их распределение в пределах
шахтного (рудничного) поля. Другими словами, расположение блоков
с запасами различных категорий должно быть запланировано при со-
ставлении проекта детальной разведки. При этом следует учитывать в
первую очередь способ вскрытия месторождения, места заложения ка-
питальных выработок, порядок отработки блоков.
Как правило, блоки с запасами более высоких категорий должны
быть сосредоточены на верхних горизонтах. Конфигурация блоков дол-
жна по возможности соответствовать будущей разбивке поля на эта-
жи и выемочные участки. Нежелательно, если блоки с запасами высоких
категорий будут иметь сложную конфигурацию и границы, пересекаю-
щие эксплуатационные этапы. При наличии на участке нескольких за-
лежей соотношение запасов рассчитывается по основным промышленным
залежам, так как второстепенные залежи существенно не изменяют ни
соотношения категорий запасов, ни их распределения. При различной
степени изменчивости залежей расчет разведочной системы ведут так-
же в соответствии с изменчивостью основных залежей. Если второсте-
пенные залежи менее изменчивы, запасы по ним следует относить к бо-
лее высоким категориям, если более изменчивы, как это чаще бывает,
запасы по ним будут более низких категорий; и в том, и в другом слу-
чае это не оказывает обычно существенного влияния на эксплуатацию
участка.
Особенности работ
Большая часть частных задач, которые стоят перед детальной раз-
ведкой, аналогичны задачам предварительной разведки, с той разни-
цей, что при детальной разведке они должны решаться глубже, полнее
и точнее.
Факторы, контролирующие строение месторождения, его геологиче-
ские и структурные особенности, некоторые закономерности изменчиво-
сти вещественного состава, распределения полезных, вредных и сопутст-
вующих компонентов, в некоторой степени устанавливают в результате
проведения предварительной разведки. Кроме того, к началу детальной
разведки определен геолого-промышленный тип месторождения, подсчи-
230

таны запасы сырья по промышленным категориям и дана технико-эко-
номическая оценка месторождения и отдельных его участков.
Проектные геологические разрезы, погоризонтные и гипсометриче-
ские планы, графики изменения качества сырья, проектные планы под-
счета запасов и другие виды проектной документации детальной раз-
ведки составляют по результатам предварительной разведки. Непра-
вильно считать, что детальная разведка обязательно связана с необхо-
димостью сгущения сети выработок по сравнению с предварительной,
а тем более ошибочно полагать, что в эту стадию требуется сплошное
сгущение выработок по всему объекту. Блоки с более или менее устой-
чивыми геолого-промышленными параметрами требуют меньшей дета-
лизации, а для переходных зон, особенно имеющих показатели, близкие
к кондиционным, необходима детальная проверка путем сгущения сети,
иногда с помощью проходки горных выработок по полезному ископае-
мому.
Развитие разведочной системы в стадию детальной разведки необ-
ходимо обосновывать. Каждую выработку или группу их следует зада-
вать для решения конкретных задач. Однако в отличие от предвари-
тельной стадии при детальной разведке промышленные контуры место-
рождения уже в основном известны, поэтому можно задавать одновре-
менно много выработок, вести работы массированно. Расположение вы-
работок, предусмотренное проектом, существенно не изменяется в свя-
зи с текущими результатами разведки. Как правило, расходы на де-
тальную разведку не должны быть «бросовыми», так как к этому вре-
мени бывает уже установлено, что месторождение (или участок) имеет
промышленное значение. Поэтому можно вкладывать средства на про-
ложение сети электро- и водоснабжения разведочных выработок, совер-
шенствование транспорта на месте работ, улучшение жилищных и куль-
турно-бытовых условий рабочих и служащих.
На стадии детальной разведки месторождений, относящихся к
третьей, четвертой и пятой группам, в большом объеме используются
горные выработки тяжелого типа.
На стадии детальной разведки можно сокращать число рядовых
химических проб. Природные типы руд и их характеристика должны
быть выявлены на предыдущей стадии. Поэтому при детальной развед-
ке можно увеличивать длину секций проб, а также широко использовать
пробы, объединенные по типам и сортам руд. В ряде случаев можно
применять упрощенные виды опробования: визуальное по типам руд,
геохимическое — по корреляционным связям и т. п.
Однако на стадии детальной разведки перед передачей месторож-
дения для освоения промышленностью необходимо решать и ряд спе-
циальных задач, присущих только этой стадии, и проводить соответст-
вующие работы. Эти задачи решаются и на предыдущих стадиях работ,
но в общей форме, главным образом для выяснения качественной ха-
рактеристики полезного ископаемого на основе лабораторных исследо-
ваний и аналогий.
К специальным задачам детальной разведки относятся следующие.
1.	Определение технических и технологических свойств полезного
ископаемого в заводских или полузаводских условиях. Лабораторные
технические и технологические испытания сырья дают в основном лишь
качественную характеристику способов обработки и переработки сырья,
а также определяют области его использования. Качественные техноло-
гические и технико-экономические показатели на основании лаборатор-
ных исследований даже крупных проб иногда определяются весьма при-
ближенно. Как правило, этих показателей недостаточно для проекти-
рования горнообогатительных и заводских установок.
Для выбора оптимальных режимов обогатительных и заводских
устройств необходима экспериментальная проверка намеченных техно-
231

логических методов в масштабах, близких к эксплуатационным. Поэто-
му следует отбирать крупные пробы сырья для загрузки обогатительных
и заводских установок не менее чем на несколько производственных
циклов, чтобы полученные при этом показатели были достаточно обо-
снованными. Иногда для этих целей приходится строить специальные
экспериментальные цеха на обогатительных фабриках и заводах.
Для полноты и представительности исследования технологических
свойств сырья на заводских или полузаводских установках необходимо,
чтобы соответствующие пробы имели достаточный объем или массу и
были получены в условиях, близких к эксплуатационным, т. е. сырье
в таких пробах должно иметь соответствующий гранулометрический со-
став, форму и прочность кусков каждой фракции, состав и характер ми-
неральных сростков и т. п. Ряд подобных показателей, влияющих на ход
технологического процесса обогащения и на использование сырья, за-
висит от способов вскрытия месторождения и его эксплуатации, систем
добычи, способов доставки, подъема и транспортировки сырья и т. п.
Таким образом, для получения представительных проб часто необ-
ходимо на стадии детальной разведки проводить пробную эксплуатацию
по возможности в условиях, подобных будущей промышленой отработ-
ки. Пробная эксплуатация значительно уточняет условия разработки ме-
сторождения, в частности, поведение кровли и почвы залежи в подго-
товительных и очистных выработках, поэтому ее следует рассматривать
как экспериментальный горный цех.
2.	Проведение пробно-эксплуатационных работ. Строительство спе-
циальных экспериментальных цехов и полузаводских установок для
изучения технических и технологических свойств полезного ископаемого,
а также организация пробной эксплуатации (другими словами, экспе-
риментального горного предприятия) необходимы при освоении новых и
сложных районов, изыскании новых путей более полного использования
комплексного сырья и разведке новых видов минерального сырья. Эти
виды работ необходимы также для внедрения новых, более эффектив-
ных технологических методов и линий. Следует подчеркнуть, что недо-
статочное, неполное изучение технологических свойств минерального
сырья — одна из грубейших ошибок разведки. Она ведет к ошибкам
в проектах обогатительных цехов, дорогостоящим перестройкам их, а
в результате этого к увеличению сроков освоения проектных мощностей
предприятиями и неоправданным потерям сырья в отходах. Многие за-
рубежные фирмы считают строительство экспериментальных горных и
обогатительных цехов обязательным этапом освоения месторождений
ценных полезных ископаемых даже в освоенных районах.
Проектированием экспериментальных горнообогатительных цехов
занимается не геолог-разведчик, но инициатива в проведении необходи-
мого цикла испытаний должна исходить от него, иначе освоение новых
видов минерального сырья будет неоправданно задерживаться. Средства
на пробную эксплуатацию и заводские испытания должны включаться
в проекты и стоимость разведки.
3.	Детальное изучение на основании специальных опытных работ
гидрогеологических и инженерно-геологических условий проходки и
эксплуатации горных выработок; источников водоснабжения будущего
предприятия и населения промышленного города, газового и термаль-
ного режима горных выработок.
Возможность получения достаточно полных и надежных данных для
решения указанных выше вопросов при решении других задач разведки
месторождения должна быть подробно рассмотрена в проекте деталь-
ной разведки. Если возникает необходимость проведения мероприятий
по предварительному осушеншо шахтного поля, всегда следует прово-
дить на крупных карьерных полях специальные опытные :.нженерно-гео-
логические и гидрогеологические работы.
232

При передаче разведанного участка промышленности, а также для
представления подсчетов запасов в ГКЗ следует учитывать требования
к геологической карте. Она составляется обычно в масштабе 1:5000
или 1 :2000. В отдельных случаях допустим масштаб карты 1: 10 000,
иногда требуется масштаб 1 : 1000. Составление карт в масштабе
1 : 10000—1 :5000 допустимо для крупных, простых по строению место-
рождений пластового характера. Это большей частью месторождения
осадочного и осадочно-метаморфического происхождения: угля, желе-
за, марганца, известняков и др. Изображение месторождений такого
типа на карте может быть несколько схематизировано. Отдельные тон-
кие пласты маркирующих пород и полезного ископаемого можно по-
казывать условно, не в масштабе геологической карты. При необходимо-
сти изображения на геологической карте сложных контуров и форм вы-
ходов пород полезного ископаемого следует применять более крупный
масштаб. Это относится в основном к небольшим и средним месторож-
дениям сложной формы эндогенного происхождения, например место-
рождениям цветных и редких металлов, горнорудного сырья. Геологи-
ческие карты крупного масштаба необходимо составлять и для неболь-
ших осадочных месторождений с мелкими прерывистыми линзообраз-
ными телами полезного ископаемого, например для некоторых типов
месторождений бокситов, глин, песков и др.
Геологические карты в масштабах 1:10000—1:2000 составляют
еще на стадии предварительной разведки. Геология месторождения на
выходах должна фиксироваться на геологической карте на стадиях
предварительной разведки, поэтому проектировать геологическую съем-
ку и соответствующие картировочные выработки на стадии детальной
разведки приходится относительно редко. Но дополнение и уточнение
геологической карты по данным разведочных выработок, пройденных
на стадии детальной разведки, ведется непрерывно. Особенно дополня-
ются новыми материалами геологические разрезы, погоризонтные пла-
цы, карты подземного рельефа, гипсометрические планы, карты мощ-
ностей наносов и др., что существенно изменяет представление о гео-
логическом строении месторождения на глубину.
Принципиально новым видом изучения месторождения и важным
для геологического картирования на стадии детальной разведки явля-
ется геометризация полезного ископаемого по естественным и промыш-
ленным его типам и сортам. На стадии детальной разведки более ши-
роко применяются подземные горные работы, поэтому существенным
элементом геологических работ на этой стадии являются подземные гео-
логические съемки на базе маркшейдерских планов.
Поскольку детальная разведка является завершающей стадиен изу-
чения месторождения перед его передачей в промышленность, на этой
стадии требуется обобщение всего геологического материала в виде
ряда сводных геологических документов на основе детальной геологи-
ческой карты месторождения на выходах.
Элемент поисков присущ также и детальной разведке. Конечно, при
высоком качестве детальных поисков и предварительной разведки новые
открытия на стадии детальной разведки редки. Однако следует иметь
в виду, что на предшествующих стадиях могли быть допущены ошибки
в фиксации новых тел и новых полезных ископаемых, и они должны
быть исправлены при детальной разведке.
На стадии детальной разведки уточняются выявленные закономер-
ности строения месторождения, сведения о составе и свойствах полез-
ного ископаемого, перспективы поисков новых залежей полезного иско-
паемого и более полного комплексного их использования (промышлен-
ное использование отвалов горных работ, хвостов обогатительных фаб-
рик и т. п.). Поэтому в течение детальной разведки геолог-разведчик
должен уделять внимание поисковым вопросам.
233

На стадии детальной разведки широко развиты геофизические ме-
тоды. Они применяются для оконтуривания рудных тел и блоков, уточ-
нения контактов, для инклинометрии, выявления подземного рельефа,
коренных пород и маркирующих горизонтов. Задачи, решаемые геофи-
зическими методами, и сами методы, применяемые на стадии деталь-
ной разведки, принципиально не отличаются от геофизических работ на
стадии предварительной разведки. Топографо-геодезические работы при
детальной разведке заключаются в определении координат новых разве-
дочных выработок, отличаются в эту стадию большим развитием в
ряде случаев маркшейдерских съемок.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Борзунов В. М. Геолого-промышленная оценка месторождений нерудного сырья.
М„ «Недра», 1971. 320 с. с ил.
2.	Каждан /1. Б. Основы разведки месторождений редких и радиоактивных ме-
таллов. М., «Высшая школа», [966. 279 с. с ил.
3.	Каллистов П. Л. Изменчивость оруденения и плотность наблюдений при раз-
ведке и опробовании.— «Советская геология», 1956, № 53, с. 118—151 с ил.
4.	Коган И. Д. Подсчет запасов и геолого-промышленная оценка рудных место-
рождений. 2-е изд. М., «Недра», 1974. 303 с. с ил.
5.	Крейтер В. М. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. Т. 2.
М., Госгсолтехиздат, 1961. 390 с. с ил.
6.	Смирнов В. И. Геологические основы поисков и разведки рудных месторожде-
ний. М., Изд-во МГУ, 1957. 587 е. с пл.

ГЛАВА V
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
РАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК
1.	ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Исходным материалом для геологических прогнозов, построений и
заключений служат первичные геологические наблюдения. К важней-
шим из них, безусловно, относится изучение горных пород в естествен-
ных обнажениях, разведочных горных выработках и буровых скважи-
нах. В широком понимании к геологическим наблюдениям, не менее
важным для поисков и разведки, относятся также палеонтологические,
минералогические, литологические, петрологические исследования, в том
числе и микроскопическое изучение шлифов и аншлифов, химические и
физико-химические анализы проб и образцов. Источником геологической
информации являются также результаты проведения при поисках и раз-
ведке разнообразных геофизических и геохимических исследований, гид-
рогеологических, топографо-геодезических, аэрофотогеодезических и
маркшейдерских работ.
Проведение первичных геологических наблюдений и их фиксацию
в виде определенных документов называют геологической документа-
цией. Так же называют и результаты наблюдений, представленные в
виде отдельных документов или сводок их.
При изложении настоящей главы авторы руководствовались тем,
что геологическая документация при разнообразных методах исследо-
вания пород, разных полезных ископаемых и их месторождений рассмат-
ривается в соответствующих дисциплинах. Детально способы, техниче-
ские приемы и формы геологической документации изложены в инструк-
циях и указаниях Министерства геологии СССР. Документация и опро-
бование на действующих рудниках и шахтах рассмотрены в гл. VII.
Поэтому здесь мы остановимся лишь на некоторых общих вопросах до-
кументации геологоразведочных выработок.
Значение геологической документации геологоразведочных вырабо-
ток станет особенно понятным, если учесть, что возможность повторных
наблюдений в них часто исключается. Обнаженные места в выработках
не сохраняются в том состоянии, в котором они наблюдались вследст-
вие выветривания и обвалов. Кроме того, обнажения часто становятся
недоступными из-за крепления выработок.
Геологическая документация в сущности первый и, следовательно,
самый ответственный этап в освоении геологического материала, полу-
ченного в процессе геологоразведочных работ. Поэтому особенно важно
следить за качеством документации. Неправильные выводы, сделанные
при правильном ведении геологической документации, можно исправить
путем их пересмотра, но неправильно составленную геологическую до-
кументацию исправить большей частью нельзя.
Необходимо также сохранение материалов и геологической докумен-
тации: записей, зарисовок, образцов пород. После составления отчета
эти материалы обычно передают на хранение в архив.
Геологическая документация должна быть тщательно составленной,
точной, по возможности компактной, краткой, без излишних деталей,
но в то же время отражающей все важное. Следует вместе с тем пом-
нить, что подчинять документацию предвзятым (ранее сложившимся)
геологическим представлениям нельзя. Документация должна быть
235

объективной, так как в противном случае она может искажать действи-
тельность.
Геологическую документацию должны проводить по возможности
лица высокой геологической квалификации, так как в самой докумен-
тации уже заключен творческий элемент — отбор документируемого ма-
териала.
„Важное значение для составления высококачественной геологиче-
ской документации имеют хорошо продуманные стандартные формы до-
кументов, облегчающие их использование. Для внедрения машинных
способов обработки геологической документации необходима формали-
зация ее содержания и стандартизация форм.
2.	ТОПО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Для точного определения пространственного положения и размеров
геологических тел выполняются следующие виды работ: 1) топографи-
ческая съемка; 2) вынесение в натуру (с планов иа местность) точек за-
ложения геологоразведочных выработок; 3) определение координат и
нанесение пройденных выработок на топооснову; 4) определение превы-
шений одних точек над другими; 5) маркшейдерская съемка подземных
геологоразведочных работ; 6) маркшейдерская увязка подземных и по-
верхностных планов геологоразведочных работ; 7) контроль направле-
ния горно-разведочных выработок.
При топо-геодезических работах осуществляют следующие опера-
ции: проведение аэрофотосъемки, создание аналитических и полигоно-
метрических сетей с пунктами топообосиования, проведение инструмен-
тальных и полуинструмеитальных съемок, геодезических, тахеометриче-
ских и барометрических нивелировок, разбивку магистралей и профи-
лей, привязку разведочных выработок и точек наблюдений.
При маркшейдерских работах производится: закрепление постоян-
ных маркшейдерских точек и временных реперов в горно-разведочных
выработках, прокладка теодолитных нивелировочных ходов по выра-
боткам, привязка отобранных проб, замеры мощностей рудных тел, при-
вязка тектонических нарушений, определение дирекционных направле-
ний горно-разведочных выработок и их высотного положения, выполне-
ние счетно-вычислительных работ по определению объемов проходок.
Топоосновы масштаба 1:50 000 и мельче используются при прове-
дении региональных геологических съемок. Для поисков создаются то-
поосновы в масштабах 1 :25 000 и крупнее, вплоть до 1:5000.
При разведочных работах применяют топоосновы в масштабах от
1 : 10 000 (на месторождениях углей) до 1 :5000 в стадию предваритель-
ной разведки и в масштабах от 1 : 1000 до 1 :2000 при детальной развед-
ке. Однако при необходимости допускается специально для детальной
разведки создание топографических основ и более крупного масштаба.
Маркшейдерские работы ведутся в масштабах детальных разведоч-
ных работ или крупнее — от 1 :1000 до 1 :200.
При топографических работах необходимо надежно закреплять иа
местности и маркировать опорные топографические пункты (точки) иа
топооснове для надежной привязки по ним геологической документации.
Топографические пункты подразделяются на постоянные и временные.
На местности они закрепляются соответствующими топографическими
знаками.
3.	СОДЕРЖАНИЕ И ФОРМЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ
ДОКУМЕНТАЦИИ
Геологическая документация включает текстовые записи, графиче-
ские изображения, фотографирование и сбор каменного материала (об-
разцов).
236

К текстовым записям относятся описания обнажений в пикетажных
книжках, журналы описания горно-разведочных выработок (шурфов,
канав и др.), буровые журналы, журналы опробования. К этому виду
документации относятся также различные таблицы п реестры (выра-
боток, проб и др.), акты заложения и ликвидации выработок.
Графические изображения выполняют в виде зарисовок, литолого-
стратиграфических колонок по геологоразведочным выработкам, геоло-
гических разрезов (пересечений), планов расположения геологоразве-
дочных выработок, маркшейдерских погоризонтпых планов, проекций
рудных тел, планов опробования и подсчета запасов блок-диаграмм
и т. д.
С помощью фотографирования документируют характер и особен-
ности ландшафта, условия залегания пород, особенности их строения
и залегания (текстура, кливаж), естественные и искусственные обнаже-
ния. Кроме того, фотографируют образцы руд, и минералов. Выполняют
микрофотографии шлифов пород, аншлифов. Выполняют аэрофотогра-
фии карьеров и месторождений в целом.
В последние годы геологическая документация методами фотограм-
метрии широко внедряется в практику рудничной (шахтной) геологи-
ческой службы. Фотодокументацию разведочных выработок также сле-
дует применять более широко.
Геологическая документация каменного материала осуществляется,
путем отбора и описания образцов пород, руд, минералов, бурового кер-
на, шлама, мути и разнообразных проб.
Содержание геологической документации геологоразведочных вы-
работок заключается в отображении геологической природы, условий за-
легания, формы тел и внутреннего строения, встреченных выработкой
пород и полезного ископаемого; сопутствующих геологических явлений,
результатов опробования, гидрогеологических, каротажных, геофизиче-
ских и других наблюдений, а также в сборе учетных сведений. При до-
кументации необходимо указывать название породы, фиксировать нали-
чие и характер ее контактов с другими породами, мощность, элементы
залегания, гранулометрический и минеральный состав, цвет, строение,
органические остатки, стяжения, физические свойства (твердость, плот-
ность, степень выветривания, характер излома и др.), кливаж, трещины,
жилы, прожилки, секущие породу, их пространственное положение, вто-
ричные изменения пород, вторичные минералы, их генерации, контакты.
При документации серии пластов, объединяемых в пачки, следует
фиксировать число пластов, вещественный состав и мощность каждого
из них, характер переходов между ними (резкие, постепенные, ровные,
волнистые и пр.).
При геологическом описании полезного ископаемого необходимо
дать его общую характеристику и по возможности выделить разновид-
ности, сорта, марки.
Очень важным является описание строения рудного тела, минераль-
ного и петрографического состава и типов оруденения, текстур и струк-
тур руд, характера рудной вкрапленности, физических п горнотехниче-
ских свойств руд.
В процессе документации тел полезного ископаемого подробно изу-
чают и описывают его строение, безрудные прослои, характер контак-
тов и переходов между разновидностями полезного ископаемого и меж-
ду полезным ископаемым боковыми породами, минеральный состав бо-
ковых пород и геологические явления, сопутствующие оруденению.
Вмещающие породы и полезные ископаемые документируют в оди-
наковой мере тщательно, так как часто при визуальных наблюдениях
отделить пустую породу от полезного ископаемого невозможно.
Содержание текста зависит от типа описываемой геологоразведоч-
ной выработки, характера наблюдаемых геологических явлений.
237

В журналах и пикетажных книжках в первую очередь описывают
вскрытый выработкой разрез пород и руд, их строение, свойства, взаи-
моотношения (мощность, элементы залегания, контакты и пр.), приводят
пояснения к составляемым графикам (зарисовкам, фотографиям и пр.).
В реестры записывают только выборочные сведения из журналов и пи-
кетажных книжек по пройденным геологоразведочным выработкам: об-
щие геологические параметры (замеры, результаты испытаний, анали-
зов, определения физических свойств и др.).
Актом свидетельствуют факт заложения, проходки и закрытия гео-
логоразведочной выработки, пересечения ей полезного ископаемого, от-
бор проб и пр.
Подсчетно-вычпслительные таблицы составляют главным образом
на стадии обработки результатов первичной геологической документа-
ции.
Отбор образцов сопровождается их описанием и зарисовкой. При -
описании указываются место и цель взятия образца; на зарисовке также
следует отмечать место взятия образца и во многих случаях его про-
странственное положение (ориентированные образцы), для чего состав-
ляется деталь зарисовки.
Общие учетные сведения приводят на любом из видов геологической
документации. К общим учетным сведениям относятся: номер разведоч-
ной выработки, ее координаты, направление в точке заложения (азиму-
тальное и наклон), название организации, партии, производящих геоло-
горазведочную работу, название месторождения и участка работ. Кро-
ме того, отмечают время начала и завершения проходки выработки, ее
размеры (сечение, глубина, длина и пр.). Затем указывается фамилия,
имя и отчество, должность лица, выполнявшего геологическую докумен-
тацию, дата, ставится его подпись.
На графических документах, кроме вышеуказанного, показывают
масштаб изображения (линейный и числовой), ориентировку планов,
карт, разрезов, зарисовок разведочных выработок относительно стран
света, а также приводят условные обозначения. Графические изображе-
ния в зависимости от их видов составляют в различных масштабах.
Зарисовки выполняют в масштабах 1 :20—1 : 50, реже 1 : 100—500,
литолого-стратиграфические колонки — в масштабах 1:200—1:1000,
реже 1 :2000.
Геологические разрезы составляют в масштабах, соответствующих
геологическим картам и планам геологоразведочных работ или в более
детальных. Желательно выдерживать соотношение вертикального мас-
штаба разреза к горизонтальному 1 : 1, иначе неизбежно искажается
изображение залегания пород. Чтобы избежать таких искажений, целе-
сообразно иногда строить профиль с разрывами.
Различные геологические карты и планы геологоразведочных работ
обычно составляют в масштабах от 1 :500 до 1 : 10000 в зависимости от
сложности изучаемого объекта и его размеров. При выборе .масштаба
геологических карт, планов и других графических материалов в основ-
ном руководствуются требуемой степенью детальности изображения ис-
следуемых объектов. Максимальная точность измерения размеров на
графике с помощью масштабной линейки и циркуля в среднем не долж-
на превышать 0,2 мм. Некоторые геологические объекты (контакты,
слои, свиты и др.), которые не могут быть изображены в данном мас-
штабе, показываются условно.
Условные обозначения и формы геологической документации раз-
личны вследствие многообразия фиксируемых наблюдений. В пределах
объекта необходимо пользоваться одними и теми же стандартными для
данного объекта формами и условными обозначениями. Однако окон-
чательную геологическую документацию следует составлять по стандар-
там, разработанным Министерством геологии СССР.
238

Для условных обозначений твердо установлено следующее. Просле-
женные границы пород показываются сплошными линиями, предпола-
гаемые— пунктиром. Топографические элементы на любых геологиче-
ских документах изображаются в установленных тополегендах.
Осадочные породы закрашиваются на геологических документах
более бледным цветом по сравнению с метаморфическими и извержен-
ными породами. Для обозначения литологических и фациальных раз-
ностей пород па цвет основных подразделений наносят крап и штри-
ховку. Взаиморасположением значков условных обозначений пород по
возможности показывают структурно-тектонические особенности зале-
гания пород.
Все пройденные выработки каждого типа нумеруются в последова-
тельном порядке. Проектные выработки нумеровать не принято до их
проходки, если порядок проходки не имеет значения. В противном слу-
чае проектным выработкам придают порядковые номера начиная с но-
мера последней пройденной на месторождении (участке) выработки
данного типа. При базисной разбивке разведочных сетей выработке
часто придают номер пикета, близ которого она пройдена.
Если территория работ геологоразведочной партии делится на не-
сколько участков, границы их точно фиксируются на планах. Для каж-
дого из участков устанавливается серия номеров, чтобы ни один номер
однотипных выработок на всей территории работ партии не повторялся.
С этой целью, например, для участка I выделяются номера от 1 до 20,
для участка II — от 21 до 40 и т. д.
Отступления от этого порядка разрешаются для нумерации выра-
боток, составляющих разведочные линии, где номера их в каждой ли-
нии могут начинаться от цифры I при условии указания номера разве-
дочной линии, например, шурфы в линии 4 нумеруются: Ш1/4, Ш2/4
и т. д.
При нумерации образцов, шлифов пли деталей зарисовок кроме их
порядкового номера указывается номер выработки, где они взяты.
4.	ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДА ВЫРАБОТКИ
Документация канав. При геологической документации канав
вначале выполняют подготовительные работы: канаву линейно разме-
чают реперами пли протягивают шнур-ориентир вдоль длинного ее бор-
та (рис. 53). Если канава имеет неправильное сечение, шнур можно про-
тягивать по ее дну. Затем замеряют ее габариты и по ним составляют
план канавы в требуемом для геологической документации масштабе.
Документация осуществляется или поинтервально или при наклон-
ном залегании пород послойно. Канаву, пройденную по уклону, докумен-
тируют снизу вверх.
После подготовки канавы последовательность операции такая: опи-
сание канавы, отбор образцов, замеры, зарисовки, фотографирование,
занесение выработок в реестры. Под описанием канавы понимается опи-
сание геологического разреза пород, которые вскрыты (условий залега-
ния пород и других наблюдаемых геологических явлений). Описание
канавы, как правило, начинается с общего предварительного ее осмотра.
При этом следует стремиться выбирать места наиболее эффективного
изучения в зависимости от свежести обнажения, доступности, устойчиво-
сти вскрытых канавой пород. Затем необходимо произвести зачистку
дна и стенок канавы для более точного изучения и расчленения вскры-
той канавой толщи пород. Все это облегчает последующую трудоем-
кую работу по фиксации наблюдений. После расчленения толщи пород
проводят тщательное описание выделенных пород (полезного ископае-
мого). Образцы отбивают и документируют, как и в полевой геологии.
239

Зарисовки канавы состоят в изображении вскрытого разреза пород
по стенкам, забоям и дну с дробностью подразделений, соответствующей
описанию пород. На зарисовках отражают контакты пород, их ориен-
тировку в плоскости изображения, видимые мощности, слоистость, эле-
менты залегания, текстурные особенности пород, трещиноватость и пр.
Обычно на зарисовках показывают условными знаками различные ми-
неральные включения, органические остатки, иногда с помощью рас-
краски передают цвет или другие различия пород. Отмечают места взя-
тия образцов, проб.
рддр SI*	□□3
Рис. 53. Схема разметки и обмера канавы, пройденной на склоне.
а — зарисовка стенки канавы; б —зарисовка дна канавы; в — профиль канавы.
/ — наносы; 2 — разрушенные коренные породы; 3— врез канавы в свежие породы; 4 — контур
бровки канавы; 5— пункты обмера канавы
Чаще составляют зарисовки дна канавы и одной из ее длинных
стенок, где порода лучше обнажена. Вторую длинную стенку зарисовы-
вать излишне, особенно если канава проходит вкрест простирания ос-
таточных пород, так как в этом случае геологическое строение в обеих
стенках практически одинаково. Однако при вскрытии канавой сложного
геологического разреза пород зарисовывают не только длинные стенки,
но и обе короткие (рис. 54).
По канаве, пройденной вдоль склона, обычно составляют зарисовку
дна, длинной стенки и двух коротких с разворотом их на плоскость дна.
Для канав, пройденных по склону, необходима зарисовка только длин-
ной стенки и дна. Дно канавы изображают в размерах, взятых по ее
уклону; зарисовку дна располагают вдоль зарисовки длинной стенки
канавы. При том и другом способе разворота целесообразно записать на
зарисовке углы уклона (в градусах) дна канавы.
При документации капав возможно широкое применение фотосним-
ков. Для фотографирования в канаве геологического строения пород не-
обходима специальная зачистка участков фотографирования, так как
неровности уменьшают фотоэффект.
240

В реестре канав кроме номенклатуры, места заложения и ориенти-
ровки указывают габаритные данные, количество взятых образцов, проб,
результаты испытаний проб и др.
Документация шурфов в общем случае состоит из геологи-
ческого описания вскрытого разреза пород на его стенках, включая де-
тальное описание пересеченного полезного ископаемого, отбора и доку-
ментации образцов, замеров геологических параметров, составления за-
рисовок забоев, стенок и их развертки, фотографирования, занесения
шурфа в реестр.
Обычно документируется длинная стенка шурфа, ориентированная
вкрест простирания полезного ископаемого или пород. Однако в шурфе
часто документируется не одна, а две или все четыре стенки (на эндо-
Рис. 54. Развертка канавы. По Г. Д. Ажгирею.
1 — наносы; 2 — порфиры; 3«— кварцевая жила; 4 — порфириты
генных месторождениях). Поскольку большая часть шурфов крепится,
наиболее целесообразно, а в ряде случаев единственно возможно вести
только поинтервальную документацию шурфа, т. е. по мере его углубки.
При этом документируют шурф сверху вниз в перерывах проходки с
обязательным предварительным обвалом нависших на стенках шурфа
глыб породы. Мелкие шурфы чаще всего приходится документировать
после их полной проходки.
На крутом склоне мелкие шурфы проходят с сильным сужением их
книзу. В этих условиях наиболее полный разрез дает узкая стенка, рас-
положенная вверх по склону. В таких шурфах геологическую докумен-
тацию выполняют обычно только по этой стенке и в случае особой не-
обходимости дополнительно документируют одну из стенок (обычно ле-
вую), направленную по падению.
Последовательность геологической документации шурфа, приемы
описания, отбор образцов, замеры, содержание зарисовок стенок, за-
боя и другие элементы документации те же, что и в канавах. Схема
расположения стенок и порядок развертки шурфа показаны на рис. 55
и 56.
Следует обращать внимание на составление зарисовок забоя, ко-
торый иногда документируется после каждого метра углубки (или каж-
дой уходки), а также при вскрытии полной мощности крутопадающего
полезного ископаемого и при выходе шурфа за его пределы.
Для шурфов, пройденных на склоне, вместо полной развертки обыч-
но составляется полуразвертка, состоящая из зарисовки короткой и
длинной стенок шурфа (рис. 57). Построение разверток дудок не реко-
мендуется из-за сложности интерпретации геологических построений.
10 Зак. 321	241

Для получения правильного представления лучше развертку дудки за-
менить зарисовкой разреза по ее осевой плоскости, ориентированной
вкрест простирания пород или полезного ископаемого.
При фотографировании геологических явлений в шурфах и дудках
можно применять искусственное освещение.
В реестре кроме номенклатуры и места заложения указывают габа-
ритные данные, количество взятых образцов, проб, массу и основные
результаты испытания проб.
Рис. 55. Схема раэаертки шурфа (в
плаве)
№3 СЗ СВ Н)В
(иа вертикальной плоскости)
Документация подземных разведочных вырабо-
ток. Рассмотрим вначале геологическую документацию рассечек типа
ортов как наиболее типичную. В таких выработках обычно документи-
руются обе стенки и кровля. Почва любой подземной выработки прак-
тически недоступна для документации из-за ее засоренности, обводнен-
Рис. 57. Зарисовки стенок шурфа, располо-
женного иа склоне.
/ — почва; 2 — делювий; 3 — глыба гранита;
4 — глина. 49а—49г — шлиховые пробы
ности, откаточных путей н т. п. Последовательность операции такая:
подготовительный осмотр выработки, зачистка, разбивка точек наблю-
дений, обмер габаритов выработки, замеры геологических параметров,
текстовое описание, отбор образцов, зарисовки стенок и кровли, мест
опробования, фотографирование, попутные наблюдения.
После предварительного и тщательного осмотра всей выработки
разбивают систему точек обмера ее габаритов и опорных точек геоло-
гической документации (мест опробования, зачисток для составления за-
рисовок, взятия образцов и пр.). Предварительную подготовку точек до-
кументации путем зачисток следует выполнять до габаритного обмера.
Разбивка сети точек геологических наблюдений и обмера произво-
дится по шнуру-ориентиру, который протягивают между реперами марк-
шейдерской съемки или временными геологическими реперами, если
съемка еще не проведена. В дальнейшем такие геологические репера
следует обязательно фиксировать при маркшейдерской съемке. Таким
242

Рис. 58. Схема составления прямой развертки стенок
горизонтальной горной выработки
образом геологическую документацию
выработки привязывают к маркшей-
дерской основе.
Указанная операция может быть
проведена в выработках без крепления
или если крепь установлена, вразбеж-
ку. Если крепь сплошная, то первич-
ную геологическую документацию про-
водят только в местах, где ее специ-
ально разбирают (преимущественно
для опробования). Предварительно
производят разбивку точек опробова-
ния по шнуру-ориентиру, зачистку и
соответствующий обмер.
Следует стремиться документиро-
вать и опробовать выработку до ее
закрепления по мере проходки (еже-
дневно или поинтервально — через
2—5 м).
Текстовая документация, отбор образцов, замеры геологических па-
раметров, а также попутные наблюдения и ведение реестра выработок
проводятся обычным методом.
При сложном геологическом строении разреза пород, вскрытого
рассечкой или другой горно-резведочной выработкой, обычно возникает
необходимость наглядно изобразить связь между зарисовками частей
выработки, что достигается составлением так называемой прямой раз-
вертки зарисовок.
Прямой называется такая развертка зарисовок, когда разрез выпол-
нен по сопряжению правой стенки и дна выработки, а зарисовка правой
стенки, кровли и левой стенки повернуты налево вокруг сопряжения
левой стенки и дна до совмещения их с плоскостью дна (рис. 58).
Квершлаги и штольни, ориентированные вкрест простирания, доку-
ментируют аналогично рассмотренной документации рассечки — орта.
В штреках и штольнях, ориентированных по простиранию, документи-
руют забой по мере проходки (через 2—3 м) и две стенки при пологом
и горизонтальном залегании пород или одну стенку, забой и кровлю —
при крутом. В уклонах документируют одну стенку, ориентированную
вкрест простирания, и забой — по мере проходки (через 3—5 м). Вос-
стающие и гезенки документируют так же, как шурфы и уклоны. После-
довательность и содержание документации перечисленных выработок
аналогичны таковым при документации ортов.
Документация колонковых буровых скважин. Пер-
вичная геологическая документация буровых скважин заключается в со-
ставлении бурового журнала, отборе керна, шлама, буровой мути, со-
ставлении полевого журнала геологической документации, журналов
инклинометрических замеров, гидрогеологических, каротажных и про-
чих работ, актов проходки полезного ископаемого и др. При камераль-
ной обработке материалов составляют чистовой журнал геологической
документации, колонку пород по скважине и колонку опробования или
паспорт скважины, журнал-реестр результатов попутных исследований,
геологический разрез по скважине, реестр буровых скважин.
Основными документами по скважине являются буровой журнал,
журнал геологической документации и буровой керн. Первый представ-
ляет собой полевую, в основном производственную документацию, кото-
16*	243

рая ведется непосредственно на скважине сменным бурильщиком и кор-
ректируется техником-геологом. В буровом журнале отмечается дата,
указываются диаметр и способ бурения, интервалы уходки и выход кер-
на, краткое название пород, глубина смены цвета мути и крепости по-
род, провалов снаряда и аварий, проведенные мероприятия по ликвида-
ции аварий, глубина вскрытия фонтанирующих вод или газов и т. п. Жур-
нал геологической документации составляется техником-геологом после
укладки керна в ящики и уточняется старшим геологом на керноскладе.
Геологическая документация буровых скважин даже при керновом
бурении часто представляет собой более трудную операцию по сравне-
нию с документацией горных выработок. Выход керна лишь в редких
случаях бывает стопроцентным. Кроме того, внешний вид пород и ми-
нералов, текстуры руд, характер контактов между породами, условия
залегания, трещиноватость, плоскости скольжения и другие признаки
дизъюнктивных нарушений в керне часто проявляются менее четко, чем
в естественных обнажениях и горных выработках. При отсутствии необ-
ходимой квалификации и практического опыта у лиц, выполняющих до-
кументацию, возможны серьезные ошибки.
Буровой керн после извлечения из колонковой трубы промывают
водой, укладывают в ящики в порядке поступления из скважины и в
той же ориентировке (пометка стрелкой), сопровождают отметками
глубины начала и конца соответствующего рейса; отдельные куски кер-
на при подъеме лучше последовательно нумеровать. В тех случаях, ког-
да кроме керна отбирают буровой шлам (материал из шламовой трубы)
и буровую муть (осадок из промывных вод), их запаковывают в мешоч-
ки, к которым прикрепляют бирки с указанием глубины рейса.
Часто после использования керна, т. е. после составления разреза
по скважине, отбора образцов и пр., в дальнейшем хранении керна (му-
ти и шлама) нет необходимости. В этом случае его следует сократить
в соответствии с утвержденными инструкциями. Обычно оставляют по
одному образцу от всех литолого-стратиграфических разновидностей
пустых пород, типов и разновидностей полезного ископаемого, пересе-
ченных скважиной. Буровую муть и шлам ликвидируют целиком. Сокра-
щенный керн, пробы и образцы полезного ископаемого хранятся до
окончания на месторождении геологоразведочных работ, а иногда и
дольше.
Результаты несложных гидрогеологических работ и наблюдений
регистрируют в буровом журнале и журнале геологической документа-
ции. На заложение скважин, начало, окончание бурения и на пересе-
чение полезного ископаемого составляют акты.
Обработку первичного материала по скважине проводят в несколь-
ко приемов. Сначала уточняют журнал документации для составления
геологического разреза по скважине и вычерчивают колонку пород, пе-
ресеченных скважиной. Это выполняется лицом, ведущим геологиче-
скую документацию скважины, совместно со старшим геологом путем
дополнительного просмотра каменного бурового материала, бурового
шлама и мути при колонковом бурении с учетом всех особенностей бу-
рения на выделяемых интервалах. Такой журнал, часто называемый чис-
товым (нередко его заново переписывают), должен содержать следую-
щие сведения: 1) номер и координаты устья скважины, дата начала и
конца проходки скважины; 2) конструкция скважины и способ бурения;
3) дата бурения и глубина рейсов, выход керна в метрах и процентах;
4) глубина контактов выделенных пород; 5) литолого-петрографические
определения и описания каждой выделенной разности породы и раз-
новидности полезного ископаемого с указанием углов падения полосча-
тости и контактов; 6) видимые их мощности; 7) номера, глубина взя-
тия и результаты анализов проб; 8) зарисовки керна; 9) глубина взя-
2-Ы

тия образцов пород и их назначение; 10) уровень стояния вод, наличие
пустот и провалов снаряда.
По окончании бурения скважины в ней проводят инклинометриче-
ские замеры, результаты которых записывают на титульном листе жур-
нала ниже общих сведений. Результаты каротажных работ, длитель-
ных гидрогеологических наблюдений (рядовые наблюдения проводят
в процессе бурения между подъемами и спусками бурового снаряда)
и других дополнительных исследований заносят в соответствующие жур-
налы.
Затем производят обработку материалов бурения — составляют гео-
логическую колонку пород, колонку опробования и геологический раз-
рез по скважине или серии скважин данного разведочного профиля.
Геологическая колонка пород, пересеченных скважиной, вычерчи-
вается на основании данных чистового журнала в масштабе 1 :500. Она
составляется в виде столбика без пропусков, связанных с неполным вы-
ходом керна.
Колонка опробования скважины вычерчивается обязательно на чер-
тежной бумаге в масштабе 1 :200. В отличие от геологической она со-
держит все графы чистового журнала документации, но характеризует
только интервалы пересечения рудных тел и безрудных прослоев в них.
Покрывающие и подстилающие породы здесь пропускаются.
Затем обрабатывают материалы инклинометрии, каротажа, гидро-
геологических наблюдений и заносят их результаты в колонку опробо-
вания, которую при наличии общих сведений по скважине называют
паспортом скважины. На основе геологической колонки и паспорта сква-
жины в дальнейшем составляют геологический разрез по скважине или
серии скважин данного разреза. При этом колонку скважины на разрезе
вычерчивают не в вертикальном, а в действительном пространственном
положении с изображением падения пробуренных пород, полезных ис-
копаемых, тектонических нарушений и т. п.
Корректирование буровых скважин по инклинометрическим замерам
не менее важна, чем по каротажу, так как они часто значительно откло-
няются от первоначального направления, и недостаточный учет этого
обстоятельства приводит к неверным представлениям о мощности и за-
легании пород, пересеченных скважиной. Искривление скважины бы-
вает двух видов: зенитное — изгиб скважины в вертикальной плоско-
сти и азимутальное — отклонение скважины от плоскости ее заложения
в сторону. По результатам измерения углов искривления скважины
строят проекцию колонки пород, пересеченных скважиной, на верти-
кальную и горизонтальную плоскости, т. е. график пространственного
положения скважины. Наиболее важно построить проекцию на верти-
кальную плоскость. При незначительных азимутальных отклонениях
скважины (до 10°) такую проекцию без больших ошибок условно можно
принять за геологический профиль (вертикальное сечение), проведенный
в направлении первоначального заложения скважины. В случае азиму-
тальных отклонений, превышающих 10°, следует переносить проекцию
на профиль при помощи геометрических построений, методика которых
изложена в курсе горной геометрии.
5.	ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Теологическая документация геологоразведочных выработок не
только важнейшая, но и весьма трудоемкая операция. Более половины
всех инженерно-технических работников на полевых работах и не менее
80% технического персонала на камеральных работах занято геологиче-
ской документацией, проверкой, дополнительной обработкой и система-
тизацией ее результатов. Первичная геологическая документация про-
245

водится в настоящее время почти целиком визуально и вручную. Она со-
стоит в том, что естественное или искусственное обнажение горных по-
род надо расчистить, выделить примечательные явления, определить их
характер и значение, замерить и описать, зарисовать, иногда сфотогра-
фировать, отбить образцы пород или взять пробы, уложить их в ме-
шочки или банки, написать этикетки, упаковать. Во избежание ошибок
все это следует проделывать систематично и тщательно. Шаблонная пер-
вичная геологическая документация создает опасность пропуска ранее
не встречавшихся на участке пород и минералов, прослоев с органи-
ческими остатками, резких изменений углов падения пород, особенно-
стей контактов между ними, зон дробления, тектонических поверхностей
и плоскостей и т. п. Такой брак первичной документации может приве-
сти к ложным заключениям, грубым ошибкам разведки.
При современном состоянии геологоразведочного производства ка-
чество и скорость (производительность) документации зависят в основ-
ном от компетентности и опыта персонала, ведущего документацию.
Частично можно повысить эти показатели документации, если иметь в
разведочной партии или на участке эталонную коллекцию пород и хо-
рошо разработанные формы документации. Однако при этом необхо-
дим усиленный контроль ведущих геологов, так как длительное поль-
зование эталонами может легко привести к шаблону в документации.
Кроме того, трудно подобрать эталоны для распознавания многих тек-
тонических и структурных проявлений, жильных тел и т. п. Сдельную
и аккордную формы оплаты как материальные стимулы работ можно
применять для документации лишь при весьма тщательном и повседнев-
ном контроле со стороны ведущих геологов за качеством документации.
Таким образом, при современном состоянии геологоразведочного
производства наиболее важным путем совершенствования геологиче-
ской документации является повышение квалификации персонала, ве-
дущего документацию, что возможно при стабильном составе его и по-
стоянном обучении на практике, а также при оперативном контроле со
стороны ведущих геологов.
Однако этот путь ведет в основном к повышению качества докумен-
тации и только частично к повышению производительности труда. При
таком положении дальнейшее увеличение объемов разведочных работ
неизбежно потребует значительного увеличения численности полевых
геологов. Очевидно, необходимо искать новые пути резкого повышения
производительности геологической документации при ее высоком каче-
стве (полноте и представительности). Это путь принципиального измене-
ния существующей методики документации. Необходима ее механизация
и автоматизация, что можно в полной мере осуществить, если перейти
на принципиально иные методы документации — от визуального наблю-
дения и изучения пород к исследованию, распознаванию и идентифика-
ции пород по их физическим и химическим параметрам, которые можно
получить при использовании специальной геофизической и геохимиче-
ской аппаратуры и методов, определяющих, регистрирующих и записы-
вающих эти параметры. Первичная обработка и систематизация геоло-
гической документации вплоть до обобщенных сводных геологических
построений могут быть осуществлены ЭВМ.
Современное ведение геологической документации в известной мере
определяет высокую трудоемкость и малую производительность ее обра-
ботки и составления геологических отчетов. Территориальные геологи-
ческие объединения и экспедиции задалживают для этих целей боль-
шие группы специалистов, отвлекая их от полевых работ. Составление
геологических отчетов даже для не очень сложных объектов затягива-
ется на многие месяцы и даже годы. При этом качество отчетов не всег-
да бывает высокое, довольно большое число их бракуется ГКЗ и воз-
вращается для доработки и переработки, Все это задерживает сдачу
246

месторождений промышленности. Вместе с тем геологические отчеты
для проектирования горных предприятий часто не удовлетворяют требо-
ваний проектных организаций.
Очевидно, что обработка первичной геологической документации
также требует коренной перестройки. В последнее время для обработки
первичных геологосъемочных, поисковых и разведочных материалов с
целью их многовариантного сопоставления, выявления геологических
закономерностей и корреляционных зависимостей применяются ЭВМ.
Первичные данные (результаты стратиграфических, литологических и
петрологических определений, структурных и тектонических описаний,
минералогических, спектральных и химических анализов) в закодиро-
ванном виде регистрируются на перфокартах и перфолентах. Такой спо-
соб обработки первичной геологической документации может в некото-
рых случаях заметно ускорить и улучшить составление геологических
отчетов. Однако если обработка материалов в этом случае и облегчает-
ся, то подготовка геологической документации и нанесение ее на пер-
фокарты представляет собой очень трудоемкий процесс, особенно если
требуется формализация обычной описательной документации геолого-
разведочных выработок для закодированного нанесения ее на перфо-
карты. Но аппаратуры (машины), автоматически регистрирующей ха-
рактерные параметры по определенному коду и хранящей в своей па-
мяти, пока нет. Однако к предвестникам прогресса в данной области гео-
логоразведочного дела можно отнести отдельные геофизические и гео-
химические методы геологической документации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Альбов М. Н., Быбочкин А. М. Рудничная геология. М., «Недра», 1973. 432 с.
с ил.
2.	Коган И. Д. Подсчет запасов н геолого-промышленная оценка рудных место-
рождений. М., «Недра», 1974. 303 с. с ил.
3.	Смолин А. Л. Структурная документация золоторудных месторождений. М.,
«Недра», 1975. 240 с. с ил.
4.	Погребицкий Е. О., Терновой В. И. Геолого-экономическая оценка месторожде-
ний полезных ископаемых. Л., «Недра», 1974. 303 с. с нл.

ГЛАВА VI
ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
1.	ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Важнейшими параметрами оценки являются масштаб месторожде-
ния, качество руды, географо-экономические, инженерно-геологические,
горнотехнические и гидрогеологические условия его эксплуатации. Од-
нако количественная и качественная оценка запасов — только одна сто-
рона геолого-экономической оценки. Не менее важно знать условия,
способы и системы разработки месторождения, обогащения и передела
сырья. Совокупное рассмотрение Этих факторов позволяет определить
технико-экономические показатели эксплуатаций месторождения: годо-
вую производительность, объем капитальных вложений, себестоимость
добычи и передела, рентабельность. Сравнение технико-экономических
показателей оцениваемого месторождения с аналогичными показателями
по эксплуатируемым или намеченным к эксплуатации месторождениям
позволяет оценить роль его в. обеспечении потребностей промышленно-
сти, в экономике соответствующей отрасли горнодобывающей про-
мышленности и, таким образом, его значимость для народного хозяй-
ства. Исходя из обеспеченности современной и перспективной потребно-
сти в сырье, а также из экономического выигрыша от эксплуатации оце-
ниваемого месторождения, намечаются темпы, сроки и объемы его ос-
воения.
Чтобы подсчитать запасы, вначале необходимо установить, какие
руды следует относить к промышленным, а какие к непромышленным в
данных условиях. Для этого следует обосновать требования промышлен-
ности к качеству минерального сырья и горно-геологическим парамет-
рам каждого конкретного месторождения. Обоснование таких требова-
ний (кондиций) является важнейшим элементом геолого-экономической
оценки месторождения и представляет собой творческое исследование
взаимозависимости различных горно-геологических факторов с технико-
экономическими показателями его эксплуатации.
Важнейшие показатели кондиций, такие, как минимальное промыш-
ленное содержание, бортовое содержание, минимальная мощность руд-
ных тел, минимальный коэффициент рудоносности, максимальный коэф-
фициент вскрыши, максимальная мощность пустых и некондиционных
прослоев, включаемых в подсчет запасов, не только взаимосвязаны, но
и оказывают непосредственное влияние на количество запасов, качество
руды и экономику эксплуатации месторождений. Изменение одного из
них неизбежно влияет на другие показатели. Поэтому наиболее оправ-
данно определение этих показателей по вариантам значений геолого-
промышленных параметров для конкретных условий оконтуривания ме-
сторождения и рудных тел. Если увеличить, например, максимальную
мощность пустых пород, включаемых в подсчет запасов, иа каком-либо
штокверковом месторождении медно-молибденовых руд, то соответст-
венно увеличиваются запасы руды, но снижается ее качество. При этом,
как правило, упрощается морфология рудных тел, возникает возмож-
ность открытой добычи руды или использования дешевых систем под-
земной разработки, увеличивается годовая производительность рудника
и, как следствие, более или менее значительно снижается себестоимость
добычи руды и ее обогащения. Однако одновременно с этим руда ста-
248

новится беднее полезным компонентом, увеличиваются его потери при
обогащении и расход руды на 1 т концентрата, ухудшается качест-
во концентрата и возрастают затраты на получение 1 т металла при его
переделе. Только конкретные расчеты, подтвержденные технологиче-
скими исследованиями, позволяют найти оптимальный вариант мак-
симальной мощности пустых пород, включаемых в подсчет запасов.
Известно, что производительность горнорудного предприятия в зна-
чительной мере зависит от масштабов месторождения, на базе кото-
рого оно строится. В общем случае, чем больше запасы минерального
сырья, тем выше производительность горнорудного предприятия. Но
с равным правом можно утверждать для большей части месторождений
и обратное, т. е. чем выше производительность горнорудного предприя-
тия, тем больше промышленные запасы. Действительно, увеличение го-
довой добычи ведет, как правило, к существенному снижению затрат
на получение единицы конечной продукции, что позволяет снизить бор-
товое и минимальное промышленное содержание полезного компонента
в руде, а это (на месторождениях с неравномерным распределением по-
лезных компонентов) приводит к расширению границ месторождения,
т. е. к увеличению запасов. Из приведенного видно, что подсчет запа-
сов, равно как и экономическая их оценка, осуществляемые независимо,
в отрыве друг от друга, могут привести к грубым ошибкам, что не дол-
жно допускаться.
Геолого-экономическую оценку месторождения нельзя правильно
выполнить без учета экономики соответствующей отрасли горной про-
мышлености и района в целом, которая в свою очередь неразрывно вза-
имосвязана с состоянием и планом развития народного хозяйства всей
страны. Некоторые месторождения следует рассматривать в свете инте-
ресов развития экономики стран социалистической системы и всего зем-
ного шара.
Таким образом, под геолого-экономической оценкой следует пони-
мать анализ взаимосвязи географо-экономических, инженерных и гор-
но-геологических условий залегания месторождения, технико-экономиче-
ских показателей его эксплуатации, выбор на основе этого анализа оп-
тимального варианта его использования в народном хозяйстве, опреде-
ление места и роли оцениваемого месторождения в экономике соответ-
ствующей отрасли промышленности.
2.	ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ОЦЕНКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Основные задачи геолого-экономической оценки сводятся к следую-
щему.
1.	Оценка месторождений и рудопроявлений на всех стадиях их изу-
чения, отбраковка непромышленных рудопроявлений и месторождений,
выбор наиболее перспективных месторождений для постановки даль-
нейших геологоразведочных работ.
2.	Определение эффективности геологоразведочных работ с целью
оптимального планирования их объемов и структуры, обеспечивающего
соразмерное и максимально эффективное развитие отдельных отраслей
и в целом народного хозяйства.
3.	Определение эффективности геологоразведочных работ по отдель-
ным регионам, геологическим структурам и комплексам пород с целью
повышения их эффективности.
4.	Выбор месторождений для первоочередного промышленного ос-
воения, определение темпов и сроков их изучения и разработки, роли
их в экономике отрасли промышленности, оптимальной структуры про-
ектируемого рудника.
249

5.	Оценка минерального сырья с целью определения оптимального
соотношения затрат на эксплуатацию месторождения и охрану окру-
жающей среды, а также ущерба от потерь полезного ископаемого в про-
цессе добычи, обогащения и металлургического передела.
3.	ПРИНЦИПЫ ОЦЕНКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Важнейшими принципами геолого-экономической оценки месторож-
дений полезных ископаемых являются: 1) максимальное удовлетворение
потребностей народного хозяйства в минеральном сырье; 2) последова-
тельное приближение к более полному и достоверному определению оце-
ночных показателей; 3) полное и комплексное использование недр;
4) минимальные общественно необходимые затраты на производство
минерального сырья; 5) охрана природы.
Максимальное удовлетворение потребностей иа-
родногохозяйства в минеральном сырье. Геолого-экономи-
ческая оценка имеет всегда сравнительный и временный характер. По-
ложительная или отрицательная оценка каждого конкретного месторож-
дения в определенный отрезок времени зависит, с одной стороны, от по-
требностей народного хозяйства в данном сырье и, с другой — от со-
стояния минерально-сырьевой базы (баланса разведанных и подготов-
ленных к эксплуатации запасов). Увеличение потребностей в общем слу-
чае приводит к необходимости промышленного освоения все худших
месторождений. Вследствие этого положительную оценку получают ме-
сторождения, ранее рассматривавшиеся как непромышленные. Наобо-
рот, открытие новых крупных богатых месторождений может вывести
в разряд непромышленных месторождения, намеченные ранее для освое-
ния. Существенную роль при оценке месторождений играет научно-тех-
нический прогресс в разработке месторождений, обогащении и пере-
работке минерального сырья. Современные научно-технические дости-
жения позволяют систематически снижать затраты на производство ми-
нерального сырья, разрабатывать месторождения все более бедных руд,
на ббльших глубинах и при более сложных горнотехнических и гидро-
геологических условиях.
Можно привести множество примеров, когда научные открытия,
внедрение новой, более мощной техники или прогрессивной технологии
приводили к коренному изменению оценки месторождений. Классиче-
ским примером служат урано-радиевые месторождения Рудных гор
Чехословакии. На протяжении нескольких столетий эти месторождения
разрабатывались сначала на серебро, затем на кобальт, еще позднее на
радий (после открытия Кюри в 1898 г, радиоактивного излучения) и
лишь в начале 50-х годов нашего столетия важнейшее значение в этих
рудах приобрел уран, ранее выбрасывавшийся в отвалы.
Давно известное Онежское месторождение бокситов промышленное
значение приобрело лишь в последнее время благодаря новой технике
и технологии разработки, позволивших вести экономически выгодную
эксплуатацию в условиях большой обводненности.
Шунгиты Карелии десятки лет изучались как заменитель кокса,
графита, сырье для производства минеральных красок и т. п. Промыш-
ленное же освоение месторождения началось лишь в 1972 г. после от-
крытия нового свойства шунгита — вспучиваться при обжиге и давать
ценный легкий заполнитель, применяемый в строительстве наравне с
перлитом, керамзитом, вермикулитом.
Перечисленные примеры убеждают, что проведенная в данный мо-
мент геолого-промышленная оценка месторождения не является абсо-
лютной и неизменной. По мере развития научно-технического прогрес-
250

са, появления новых отраслей промышленности, а также в связи с изме-
нением соотношения баланса запасов и потребностей народного хозяй-
ства, получения заменителей оценка может и должна пересматриваться.
При этом неизменным остается сравнительный характер оценки, обес-
печивающий оптимальное использование производительных сил обще-
ства.
Последовательное приближение к б о лее полно м у
и достоверному определению оценочных показателей.
При геолого-экономической оценке исходят из необходимости стадийно-
сти изучения рудопроявлений и месторождений. Показатели оценки на
всех стадиях одни и те же, изменяются лишь их назначение, полнота,
степень детальности и достоверности. На стадии поисков показатели
оценки нужны для отбраковки из большого числа рудопроявлений явно
непромышленных и выделения из остальных наиболее перспективных,
заслуживающих первоочередного изучения. Точность показателей оценки
на этих стадиях должна быть достаточной для того, чтобы правильно
наметить очередность изучения выделенных перспективных рудопрояв-
лений, темпы и сроки проведения предварительной разведки.
Весьма ответственной является стадия предварительной разведки,
в процессе которой необходимо однозначно определить промышленное
значение месторождения, его место в экономике соответствующей отра-
сли промышленности, наметить сроки и темпы его освоения. В соответ-
ствии с данными предварительной разведки намечаются участки для
проведения детальной разведки.
Определяются объемы и сроки ее проведения. Показатели оценки
на этой стадии разведки должны быть достаточно точными не только
в целом для месторождения, но и для отдельных его частей с тем,
чтобы не было ошибок в выборе участков для детальной разведки.
Точность показателей на стадии детальной разведки должна обес-
печивать строительство рудника (правильный выбор структуры горно-
рудного предприятия, способ и систему разработки, шихтовки руды,
типы, количество и мощность оборудования, режим и трудоемкость
всех операций по добыче и переработке минерального сырья) и опера-
тивное планирование эксплуатации (объемы работ по вскрыше, добы-
ча руды, обогащение, выпуск концентратов, расход материалов и т. п.).
Точность оценочных показателей зависит прежде всего от досто-
верности геологических наблюдений, надежности расшифровки струк-
туры месторождений, условий залегания, морфологии и внутреннего
строения рудных тел, определения минерального и вещественного со-
ства руд, представительности технологических исследований. Отсюда
понятна огромная роль уже на первых стадиях тщательного изучения
и анализа геологии региона, рудоконтролирующих факторов, генетиче-
ского типа оруденения, связи его с теми или другими структурами, воз-
можности комплексного использования руд.
Следует особо подчеркнуть, что геолого-экономическая оценка ча-
сто оказывается недостаточно надежной или даже принципиально не-
правильной из-за погрешностей, допущенных в процессе поисковых ра-
бот: ошибочного определения структуры района, неправильного пони-
мания рудоконтролирующих факторов, недостаточно полного изучения
минерального и химического состава руд, неправильного выделения ти-
пов руд, отбора непредставительных проб и т. п.
Нередко возникает вопрос, можно ли по обнаруженному на стадии
поисков месторождению определить годовую мощность горнорудного
предприятия, капитальные вложения на его освоение, рентабельность
и другие экономические показатели его эксплуатации. Со всей опреде-
ленностью следует ответить, что не только можно, но и обязательно
нужно, так как без этих показателей невозможно выделить лучшие из
251

обнаруженных месторождений, а следовательно, невозможно рацио-
нальное планирование геологоразведочных работ в целом.
Естественно, что на стадии поисков качество руды н количество за-
пасов минерального сырья определяются с широким использованием
экстраполяции, а затраты на его добычу—по аналогии с подобными
эксплуатируемыми (или детально разведанными) месторождениями.
Чем полнее знает геолог генетические и геолого-промышленные типы
руд, экономику их добычи и переработки, тем точнее его оценка вновь
выявленных рудопроявлений и месторождений.
На стадии предварительной разведки все оценочные показатели,
включая и технико-экономические, определяются путем графических
построений модели месторождения, оконтуривания и укрупненных под-
счетов. И, наконец, на стадии детальной разведки такие расчеты строго
привязываются к этапам строительства рудника и эксплуатации место-
рождения. От одной стадии к другой представления о месторождении
пополняются и уточняются, соответственно корректируются и все рас-
четы. Именно в этом и заключается смысл принципа последовательного
приближения к более полному и достоверному определению оценочных
показателей.
Таким образом, методика и показатели оценки на всех стадиях
изучения месторождений одни и те же. Попытки некоторых геологов
дифференцировать показатели оценки по стадиям геологоразведочных
работ и соответственно выделять перспективную, предварительную, по-
исковую, геологическую, промышленную, предпроектную оценки и т. д.
являются неоправданными. Можно говорить лишь об одной — геолого-
экономической оценке месторождений, выделяя различные ее стадии.
Полное и комплексное использование недр. Этот
принцип исходит из невоспроизводимое™ минерального сырья, ограни-
ченных его запасов в недрах и, следовательно, необходимости береж-
ного расходования. Интенсивность эксплуатации месторождений за по-
следние 25—30 лет выросла в десятки раз и продолжает неуклонно воз-
растать. По некоторым видам минерального сырья многие страны уже
сталкиваются с проблемой угрожающего истощения недр. В связи с
этим со всей остротой возникает проблема экономного расходования ми-
нерального сырья, снижения колоссальных потерь его в недрах, отва-
лах, хвостах обогатительных фабрик и отходах заводов. Не менее
важна и другая проблема, заключающаяся в том, что комплексное ис-
пользование месторождений является мощным средством концентра-
ции горной промышленности, резкого уменьшения капитальных затрат,
экономии затрат труда, времени и средств на разведку и добычу мине-
рального сырья, более ускоренного расширения его производства. Ог-
ромное значение комплексной оценки еще в 1932 г. подчеркивал акаде-
мик А. Е. Ферсман. «Комплексная идея,— говорил он,— есть идея в
корне экономическая, создающая максимальные ценности с наименьшей
затратой средств и энергии, но это идея не только сегодняшнего дня,
это идея охраны наших богатств от их хищнического расточения, идея
использования сырья до конца, идея возможного сохранения природ-
ных запасов на будущее».
В нашей стране с каждым годом все шире применяется комплекс-
ная разработка месторождений и руд.
На Красноуральском, Кировоградском и Алавердском медепла-
вильных комбинатах за счет попутно получаемой серной кислоты орга-
низовано производство суперфосфата. На Днепровском титано-магние-
вом и Соликамском магниевом заводах организовано попутное произ-
водство хлористого калия (калиевые удобрения), на Кировабадском
глиноземном заводе — сульфата калия. На Азовстали на базе перера-
ботки Керченских железных руд пока в небольшом масштабе органи-
зовано производство фосфатных шлаков с содержанием Р2О5 до 15%.
252

Полное использование отходов завода Азовсталь позволит получить
годовую экономию в 10—12 млн. руб. На Ковдорском железорудном
комбинате построена новая обогатительная фабрика с целью извлече-
ния апатита и бадделеита из хвостов электромагнитной сепарации, ко-
торые в течение 10 лет направлялись в отвалы. По данным Гипроруды,
только извлечение апатита из Ковдорских руд позволит получать в год
около 2 млн. т концентрата с содержанием Р2О5 37—39%, что даст
дополнительную прибыль около 15 млн. руб.
Часть отходов асбестовых руд Баженовского месторождения идет
для производства холодного асфальта, толерубероидной гали, щебня и
песка. В настоящее время объем использования отходов достигает при-
мерно 9 млн. т. На некоторых предприятиях Министерства черной ме-
таллургии (на Урале, ЦГОК Кривбасса, Оленегорском комбинате) час-
тично используются вскрышные породы для производства строительного
щебня, кирпича и песка. Особенно характерен пример Оленегорского
комбината, где действуют щебеночный завод годовой производитель-
ностью 350 тыс. т, перерабатывающий кварциты вскрыши, и завод си-
ликатного кирпича, использующий хвосты магнитного обогащения. На
щебеночном заводе прибыль составляет 280 тыс. руб. в год, фондоот-
дача— около 1 руб. на рубль затрат. При обогащении комплексных
руд Чагоянского месторождения на Дальнем Востоке попутно полу-
чают глину, песок и полевой шпат для керамической промышленности.
Однако отсутствие должной оценки комплексных месторождений
приводит к огромным потерям компонентов, ценность которых нередко
равна либо даже превышает ценность извлекаемого основного компо-
нента.
Безвозвратно теряются в недрах или в отвалах огромные массы
окисленных железистых кварцитов на предприятиях КМА и Кривбас-
са, карбонатных марганцевых руд на уникальном Чиатурском место-
рождении, многих десятков миллионов тонн пиритных огарков на пред-
приятиях химической промышленности. Дальнейшая разработка тео-
рии и практики комплексной оценки месторождений обеспечит народ-
ное хозяйство дополнительными запасами минерального сырья, позво-
лит продлить сроки деятельности горнорудных предприятий, снизит по-
тери минерального сырья и издержки его производства и высвободит
огромные капитальные средства. Следует подчеркнуть, что уровень по-
терь руды или отдельных полезных компонентов должен оцениваться
на стадии получения конечного продукта. Так, например, снижение бор-
тового содержания полезных компонентов при оконтуривании нередко
приводит к увеличению объема рудных тел и соответственно к увели-
чению запасов минерального сырья. Точно также влияет увеличение
максимальной мощности пустых и некондиционных прослоев, включае-
мых в подсчет запасов. Однако эти же факторы снижают качество
руды, поступающей на обогатительную фабрику. Снижение потерь руды
при добыче нередко вызывает повышенное ее разубоживание пустыми
породами, что также снижает качество руды. Последнее, наоборот,
часто является причиной повышенных потерь полезных компонентов
при обогащении, снижения качества концентратов, что в свою очередь
увеличивает потери при металлургическом переделе. Как известно, за-
висимость между величиной потерь и разубоживанием минерального
сырья при добыче, так же как и зависимость потерь при обогащении
и переделе от качества добытого минерального сырья, проявляется в
разнообразной форме. Обычно снижение потерь при добыче сопровож-
дается ростом разубоживания, увеличение же последнего в свою оче-
редь обусловливает более высокие потери при обогащении.
Поэтому на ряде месторождений оказывается выгодным потерять
часть запасов бедных руд при оконтуривании, тем самым обеспечить
253

Таблица 45
Цена на медь в рудах
Оптовая цена
за 1 т металла,
РУб.
Содержание меди
в руде, %
250
270
300
От 1 до 4,99
. 5 . 7,99
. 8 , 11,99
Примечание. При содержании ме-
ди выше 12% медь в руде оплачивается по
цепе соответствующих концентратов.
более высокое качество добываемой руды и соответственно более высо-
кое извлечение полезного компонента при обогащении и переделе.
Минимальные общественно необходимые затраты
на производство минерального сырья. Затраты на полу-
чение продукции горнорудного предприятия не должны превышать оп-
ределенного уровня, допустимого в настоящее время. Общественно не-
обходимый уровень затрат в общем случае определяется соотношением
баланса запасов минерального сырья и потребностей в нем различных
отраслей народного хозяйства. Критерием общественно необходимых
затрат на производство минерального сырья в СССР в настоящее время
служат оптовые цены промышленности. Они являются важнейшим ин-
струментом оценки месторождений, критерием понятий «промышлен-
ная» руда, «промышленное» месторождение. Оптовые цены на мине-
ральное сырье в настоящее время в принципе для большей части полез-
ных ископаемых правильно отражают
общественно необходимые затраты на
его производство, удовлетворяют ос-
новному требованию закона стоимости
при социализме — эквивалентному по
затратам труда обмену товаров, обес-
печивают равные условия для потре-
бителей. Оптовые цены промышленно-
сти основаны на среднеотраслевой се-
бестоимости минерального сырья
(включая амортизацию основных фон-
дов) и нормативной рентабельности.
По ряду полезных ископаемых (нефть,
газ, железные руды, цветные ме-
таллы, слюда и др.) в себестоимость
производства и соответственно в опто-
вые цены включены ставки полного
или частичного возмещения затрат на геологоразведочные работы.
На продукцию большей части отраслей горной промышленности
оптовые цены дифференцированы по зонам (поясам), что позволяет
правильно отразить сложившиеся потребности и состояние минераль-
но-сырьевой базы отдельных экономических районов, оптимальный уро-
вень затрат на транспортировку минерального сырья. Необходимость
такой дифференциации цен для народного хозяйства не вызывает со-
мнений.
Оптовые цены промышленности в настоящее время принимаются
при обосновании и расчете кондиций на минеральное сырье. Оптовые
цены дифференцированы по качеству сырья. Например, цены на уголь
установлены по бассейнам, по их зольности и марочному составу. За
каждый процент повышения содержания золы в угле по сравнению со
стандартом цена снижается на 3%. За каждый процент сверхнорма-
тивной влажности оптовая цена снижается на 1,5%. За отклонение от
стандарта на каждые 0,1% серы цена изменяется на 1%. В соответст-
вии с прейскурантом 02-02 на руды, концентраты и полуфабрикаты
цветной металлургии в табл. 45, 46, 47 приведены некоторые примеры
построения цен.
Для большего числа руд цветных и редких металлов цены уста-
новлены не на руду, а на металл или окись (трехокись, пятиокись)—
за 1 т металла в руде в зависимости от его содержания.
При содержании свинца в концентрате выше предусмотренного для
данной марки концентрата за каждый процент предусматривается до-
плата, пропорциональная разнице между высшей ценой и ценой данной
марки.
254

Таблица 46
Цена на свинец в концентратах
Содержание свинца в концентрате, %	Марка в соответствии с ЦМТУ 1222-46	Оптовая цена за 1 т свинца, руб.	Содержание свинца в концентрате, %	Марка в соответствии с ЦМТУ 1222-46	Оптовая цеиа за 1 т свинца, руб.
73	КС-0	556	50	КС-5	520
70	КС-1 .	554	45	КС-6	493
65	КС-2	552	40	КС-7	480
60	КС-3	550	30	ППС	400
55	КС-4	535			
Цена на титановый концентрат
Таблица 47
Содержание двуокиси титана, %	Содержание хрома, %	Цена за 1 т/% (РУб.)	Содержание двуокиси титана, %	Содержание хрома, %	Цена за 1 т/% (РУб.)
От 42 до 49,9	До 0,3 Свыше 0,3 До 0,3	1-13 0-94 1-20	От 50 до 60 j Свыше 60	Свыше 0,3 До 0,3 Свыше 0,3	2Й® 1 1 1
Так, при содержании в руде свинца 36,3% цена 1 т свинца соста-
вит:
400-|----pg---«6 = 448,0 руб.
Оптовая цена 1 т олова марки КО-1 в 40%-ном концентрате равна
8700 руб. За каждый процент повышения содержания цена за 1 т оло-
ва в концентрате увеличивается на 10 руб., за каждый процент сниже-
ния — уменьшается:
на 20 руб. при содержании в пределах .... 30—40%
на 25 руб. »	»	»	.... 15—30%
Цены на многокомпонентные руды и концентраты установлены на
основной компонент с учетом доплат за другие компоненты. Так, за 1 т
олова в вольфрамовом концентрате (при содержании олова не менее
5%) доплата в размере 7150 руб., за 1 т никеля в кобальтовом концент-
рате — 950 руб., за 1 т серы — 9 руб., за 1 кг висмута в свинцовом
концентрате при содержании висмута от 0,05 до 0,4% —4 руб. и при
содержании висмута выше 0,4% —7 руб., за 1 кг кадмия в цинковом
концентрате — 6 руб. и т. д.
На некоторые концентраты при постоянном содержании второсте-
пенных компонентов и элементов-спутников установлена одна цена с
учетом извлекаемой ценности по всем компонентам.
Из приведенного видно, что приемы обоснования цен на руды и
концентраты достаточно разнообразны. И это понятно, так как ценность
продукции в большой степени зависит от вещественного и минераль-
ного состава руд, характера примесей, условий переработки и многих
других причин, что приходится учитывать в ценах.
Разведка и оценка новых месторождений требует нередко установ-
ления новых цен на полезное ископаемое. Обоснование такой цены со-
провождается детальным изучением качества руды, особенностей ее
обогащения, передела. Вопросы обоснования цен должны постоянно
255

быть предметом внимания геологов, ведущих оценку месторождения.
Следует также отметить, что и существующие прейскуранты оптовых
цен требуют нередко существенной корректировки. Совершенствование
цен — одна из очень актуальных проблем нашего хозяйства.
В существующих оптовых ценах недостаточно полно решен вопрос
о влиянии затрат на транспортировку минерального сырья. В прейску-
ранте 02-02 цветной металлургии оптовые цены установлены франко-
вагон (судно) станция (порт, пристань) отправления. На некоторые
виды минерального сырья (например, на фосфатное) цены установлены
франко-вагон станция назначения. Вследствие этого рентабельность ме-
сторождения часто зависит не от показателей его разработки, а от пла-
нируемой дальности перевозки добываемого сырья.
В ценах не полностью учтена необходимость материального стиму-
лирования полного и комплексного использования руд и концентратов.
По некоторым видам минерального сырья цены еще недостаточно диф-
ференцированы в зависимости от качества сырья. Например, в слюдя-
ной промышленности цены установлены на промсырец в зависимости
от размера слюды, но в них не учтен выход из промсырца конечной про-
дукции, поскольку размер слюды и выход конечной продукции несопо-
ставимы.
Охрана природы. Бурное развитие мировой горной и метал-
лургической промышленности на фоне роста народонаселения объектив-
но приводит к значительному ущербу окружающей среды: загрязнению
водоемов, атмосферы, порче сельскохозяйственных угодий, леса, ланд-
шафта, нарушению водного режима, экологического равновесия, из-
менению климата, сложившихся миллионы лет назад и являющихся ос-
новой существования человека.
Только нефти, добываемой на морских шельфах, ежегодно сбрасы-
вается в море около 6 млн. т. Тонкая пленка нефти нарушает обмен
газов воды с газами атмосферы и тем самым губит планктон — основ-
ной производитель кислорода атмосферы. Тепловые электростанции
мира выбрасывают в воздух ежегодно свыше 100 млн. т золы и
60 млн. т сернистого ангидрида. С отходами металлургических заводов,
обогатительных фабрик в водоемы и воздух поступает огромная масса
вредных токсических веществ, соединений ртути, свинца, кадмия и др.
Многие реки и озера становятся безжизненными, например оз. Эри
в США, р. Рейн в Европе. Появление крупных и глубоких карьеров
приводит не только к потере какой-то части плодородных земель, но
и к заметному нарушению водного режима на прилегающих к ним пло-
щадях, гибели растительности и как следствие — к изменению климата
в районе. Если до недавнего времени деятельность человека еще не ска-
зывалась на природных процессах, то в наши дни она уже сравнима
по масштабам с геологическими явлениями, чреватыми катастрофиче-
скими последствиями. Недопустимо потребительское отношение к при- '.
роде вообще и к недрам в частности.
В нашей стране как нигде в мире охрана окружающей среды яв-
ляется важнейшей заботой правительства и хозяйственных органов.
Об этом свидетельствуют принятые Верховным Советом СССР в 1970 г.
«Основы земельного законодательства Союза ССР и союзных респуб-
лик», в 1973 г. «Основы водного законодательства» и в 1975 г. «Основы
законодательства Союза ССР и союзных республик о недрах». В Осно-
вах законодательства о недрах уделено большое внимание сокращению
потерь полезных ископаемых при добыче, обогащении и переработке,
комплексному использованию руд, утилизации отвалов рудников, хвос-
тов обогатительных фабрик, шлаков металлургических заводов, пре-
дусматривается развернутая программа охраны окружающей среды.
В соответствии с принятым законодательством вопросы охраны окру-
жающей среды решаются в настоящее время на плановой основе. В го-
256

сударственных планах развития народного хозяйства начиная с 1975 г.
предусматриваются специальные задания по полноте извлечения по-
лезных ископаемых, мероприятия по комплексному использованию руд,
очистке отходов производства сточных вод, улавливании пыли и газов
с утилизацией улавливаемых веществ.
Основами законодательства о недрах предусмотрено повышение
ответственности всех природопользователей за полноту и комплексность
разработки недр, за охрану окружающей среды.
Важно подчеркнуть, что в этом законе отмечена необходимость по-
вышения ответственности геологов за достоверность подсчета запасов,
всестороннее комплексное изучение руд, за весь комплекс исследований,
обеспечивающий оптимальное использование минерального сырья и ох-
рану природы. Законодательство о недрах ориентирует на усиление
геолого-экономических исследований. Большое внимание в нем уделя-
ется задаче сохранения земельного фонда и предотвращению наруше-
ния сложившегося за тысячелетия природного комплекса не только не-
посредственно на рудниках, но и на прилегающих площадях. Законом
обусловлена обязательная рекультивация земель, нарушенных в про-
цессе разработки месторождений, восстановление гидрогеологического
режима и микроклимата. В связи с этим при оценке новых месторож-
дений необходимо обосновывать оптимальный вариант эксплуатации
месторождения, предусматривающий минимальный ущерб окружающей
природе и минимальные вредные последствия добычных работ, обога-
щения руд и их металлургического передела. Необходима экономиче-
ская и социальная оценка ущерба природе и обществу в связи с экс-
плуатацией месторождения. Следует сопоставлять затраты на восста-
новление природы и получаемый доход, отказываться от разработки
месторождения в тех случаях, когда она связана с необратимыми вред-
ными последствиями, ухудшающими социальные условия жизни обще-
ства.
4.	ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ
ПРИ ОЦЕНКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Исходные данные, которые определяют оценку месторождений по-
лезных ископаемых, можно объединить в следующие группы: геогра-
фо-экономические, плановые, геологические.
Географо-экономические факторы включают географическое поло-
жение месторождения, климат, рельеф и освоенность района, наличие
промышленных предприятий, численность населения и его занятость,
наличие свободной рабочей силы, транспортные условия района, обес-
печенность электроэнергией, стройматериалами, водными ресурсами,
возможность кооперации горнорудного комбината с действующими,
строящимися или проектируемыми предприятиями, возможных потре-
бителей минерального сырья, транспортную связь с ними, необходи-
мость и объемы строительства дорог, ЛЭП, водоводов и т. п.
Эти данные имеют для оценки месторождений полезных ископае-
мых большое и нередко решающее значение. Месторождения в освое-
ных промышленных районах с большой плотностью населения, с хо-
рошо развитой сетью дорог предпочтительнее месторождений, располо-
женных в мало освоенных труднодоступных районах, так как для них
требуется меньше капиталовложений, меньшие сроки освоения, исклю-
чается необходимость вербовки, переселения и устройства быта боль-
ших контингентов рабочей силы, а также дальних перевозок минераль-
ного сырья или продуктов их переработки. Особенно это касается та-
ких важнейших, но сравнительно дешевых и потребляемых в огромных
массах полезных ископаемых, как строительные материалы, уголь, же-
лезная руда, бокситы, известняки, агрономическое сырье. Несмотря на
17 Зак. 321	257

общую хорошую обеспеченнЛеть нашей страны этими видами мине-
рального сырья, некоторые крупные промышленные центры испытывают
постоянный их дефицит. В связи с этим одной из центральных задач
геологоразведочной службы в ближайшие годы является выявление и
разведка новых месторождений нефти, газа н угля в европейской части
СССР, железных руд на Урале, бокситов в Восточной части Сибири, на
Урале и в центральных районах СССР, агрономического сырья на Ук-
раине и в восточных районах.
Большое значение имеет занятость населения. В некоторых райо-
нах (Кавказ, Карелия, центральные районы европейской части СССР)
с большими ресурсами рабочей силы и недостаточной занятостью ино-
гда выгодно промышленное освоение средних и мелких месторождений.
Плановые факторы включают состояние баланса запасов, перспек-
тивы его изменения, текущие и проектируемые потребности промышлен-
ности в минеральном сырье, перспективы развития отдельных отраслей
народного хозяйства и политику государства в создании новых про-
мышленных центров, перспективы развития технологии разработки ме-
сторождений, обогащения и использования минерального сырья, мас-
штабы производства заменителей, оборонное значение некоторых видов
минерального сырья, интересы сотрудничества и разделения труда в
рамках СЭВ и т. п.
Для геолога-разведчика становится все более необходимым знать
эти вопросы для конкретных промышленных районов и в целом по
стране. В настоящее время созрела необходимость глубокого анализа
состояния и перспектив развития отраслей народного хозяйства в це-
лом и отдельных их звеньев. Такой анализ должен проводиться плани-
рующим отраслевым органом или ведущим проектным институтом.
Кооперация с геологоразведочными организациями для принятия обо-
снованных решений совершенно необходима. Следует отметить, что по-
добный анализ отдельных звеньев и в целом отраслей народного хо-
зяйства обычно ограничивается перспективами ближайшего периода
(5—7 лет) и, как правило, не увязан с развитием территориально-про-
изводственных комплексов. Кроме того, такая информация мало до-
ступна для широкого круга геологов-разведчиков. Учитывая, что ввод
в действие новых крупных месторождений требует значительного вре-
мени (обычно 10—15 лет со времени его открытия), необходимо разра-
батывать перспективные планы развития отдельных отраслей горнодо-
бывающей промышленности в целом по стране и по отдельным промыш-
ленным районам с учетом комплексов перерабатывающих или потреб-
ляющих комбинатов. Необходима своего рода «футурология» по обес-
печенности и потребности каждого вида минерального сырья, охваты-
вающая период в 15—25 лет, и по прогнозу экономики горнодобываю-
щих предприятий. В рамках Министерства геологии или Госплана
СССР следует создать специальный орган для обобщения перспектив
изменения баланса запасов и их потребностей в нашей стране, стра-
нах— участниках СЭВ и во всем мире. Необходимы систематически об-
новляемые (раз в 5—10 лет) сводные данные по этим вопросам, доступ
ные широкому кругу геологов.
Геологические факторы являются основой оценки месторождений
на любой стадии их изучения. К ним относятся структура месторожде-
ний, рудных полей и районов, закономерности распределения в их пре-
делах полезных ископаемых, геоморфологические особенности районов,
наиболее важные для россыпей золота, олова; условия и глубина за-
легания рудных зон и тел, их морфология, размеры, мощность, внут-
реннее строение, условия залегания, запасы и перспективы их приро-
ста; тектоника и микротектоника месторождений и рудных тел; зако-
номерности распределения полезных и вредных компонентов; наличие
и размеры зоны окисления, вторичного обогащения, рудных столбов,
258

безрудных окон; качество полезного ископаемого, вещественный и ми-
неральный состав, технологические свойства, природные типы и про-
мышленные сорта руд; физико-механические свойства руд и вмещаю-
щих пород; гидрогеологические, инженерно-геологические, газовые, тер-
мические и другие условия разработки.
Надежность оценки зависит от точности, достоверности и полноты
исследования этих факторов. К сожалению, еще часты случаи недо-
статочной их изученности и грубых просчетов. В связи с этим при
оценке месторождений возникают ошибки в выборе оборудования, спо-
собов разработки месторождений, способов обогащения руд, определе-
нии производительности предприятий, возникают неоправданные потери
полезного ископаемого. Все это заставляет пересматривать проекты гор-
норудных предприятий, менять оборудование, переносить сроки их
строительства. В результате возникают огромные бросовые затраты, ча-
сто намного превышающие общие затраты на разведочные работы.
Последовательность операций при оценке месторождения незави-
симо от стадии изучения одна и та же. Вначале по совокупности геогра-
фо-экономических, плановых и геологических факторов обосновывают-
ся кондицнн, затем в соответствии с последними производятся оконту-
ривание месторождения, подсчет запасов и экономическая оценка под-
считанных запасов. В итоге решается вопрос о сроках строительства
горнорудного предприятия и его роли в экономике соответствующей от-
расли промышленности.
Все операции оценки тесно связаны, проводятся одновременно по
вариантам геологических или технико-экономических параметров. На-
пример, для обоснования в кондициях минимальной мощности рудного
тела, принятой для подсчета балансовых запасов, нередко запасы под-
считывают по двум-трем вариантам мощности, рассчитывают по ним
технико-экономические показатели рудника и на этой основе выбирают
ее оптимальное значение. Аналогичные приемы обоснования бортового
содержания полезного компонента, принятого для оконтуривания ба-
лансовых запасов, коэффициента рудоносности, годовой производитель-
ности рудника, схемы обогащения руды и т. п.
5.	КОНДИЦИИ
Определение и назначение кондиций
Кондиции — это совокупность экономически обоснованных пре-
дельных требований промышленности к качеству и количеству мине-
рального сырья и горно-геологическим параметрам месторождения, при
которых обеспечивается оптимальный для народного хозяйства вари-
ант оконтуривания, подсчета запасов и разработки месторождения.
Любое месторождение, как правило, характеризуется большой из-
менчивостью условий и глубины залегания, мощности рудного тела и
вскрышных пород, размеров нерудных прослоев и их пространствен-
ного положения, содержания полезных и вредных компонентов, устой-
чивости руд и вмещающих пород, водопритоков и т. п. В связи с этим
для промышленности важно определить предельные значения горно-
геологических параметров (кондиции), обеспечивающие экономическую
целесообразность разработки месторождения и его отдельных частей
при современном состоянии технологии добычи и обогащения руд (ба-
лансовые запасы) и с учетом перспектив их изменения в будущем (за-
балансовые запасы).
Обоснование кондиций представляет собой творческую исследова-
тельскую работу, которая заключается в выявлении закономерных свя-
зей различных геолого-промышленных и технико-экономических пара-
метров, выборе наиболее оптимального варианта оконтуривания и экс-
17*	259

плуатации месторождения, обеспечивающего полноту, комплексность
использования и охрану недр, а также наиболее высокий экономический
эффект при их эксплуатации.
Кондиции разрабатываются в соответствии с едиными принципами
подсчета и учета запасов полезных ископаемых и инструкций ГКЗ.
Выше уже отмечалось, что кондиции, как и цены,— категория времен-
ная. На одно и тоже месторождение они составляются неоднократно.
Первый раз кондиции разрабатываются после предварительной развед-
ки месторождения и называются временными. Назначение этих конди-
ций — оперативный подсчет запасов, составление ТЭДа и обоснование
детальной разведки месторождения.
Следующие кондиции готовятся по материалам детальной развед-
ки головными проектными организациями совместно с геологическими
организациями, ведущими разведку месторождений. Кондиции утверж-
даются ГКЗ СССР и называются постоянными.
Постоянные кондиции используются для оконтуривания, подсчета
и утверждения в ГКЗ запасов минерального сырья; геолого-экономиче-
ской оценки подсчитанных запасов; ведения дальнейших геологоразве-
дочных работ на месторождении; составления проектов горнодобываю-
щих предприятий; планирования и проведения добычи; контроля выпол-
нения правил по охране недр.
В процессе проектирования горнодобывающих предприятий могут
быть уточнены или выявлены новые факторы, влияющие на условия и
экономику добычи минерального сырья. В связи с этим возникает не-
обходимость пересмотра кондиций и нового их утверждения в ГКЗ.
Основанием для пересмотра кондиций могут служить также изме-
нение цен на продукцию горнодобывающих предприятий, совершенство-
вание технологии и удешевление добычи и переработки минерального
сырья, существенное изменение представлений об условиях залегания,
морфологии рудных тел, запасах и качестве минерального сырья при
доразведке месторождения.
Обоснование кондиций
Кондиции должны иметь и геологическое, и технико-экономическое
обоснование. Геологическим обоснованием служит исчерпывающая ха-
рактеристика масштаба, условий залегания, внутреннего строения, из-
менчивости и изученности месторождения, его горнотехнических и гид-
рогеологических условий разработки, пространственного положения, ка-
чества руд, их типов, пространственного положения и т. п. Недопустимо
недостаточное освещение таких деталей, которые оказывают влияние
на условия, технику, технологию или экономику добычи.
Требования к геологической характеристике месторождения рас-
сматривались выше. Здесь важно подчеркнуть, что геологическое обо-
снование должно включать в качестве обязательной составной части
анализ зависимости морфологии и масштаба рудных тел, а также ка-
чества руд от изменения основных геолого-промышленных параметров
(мощности рудного тела и безрудных прослоев, включаемых в подсчет
запасов, бортового содержания полезных компонентов, мощности
вскрышных пород, коэффициента рудоносности и т. п.). Другими сло-
вами, в геологическом обосновании необходимо предусмотреть возмож-
ные варианты кондиций и в соответствии с ними выполнить оконтури-
вание, подсчет запасов и дать качественную характеристику минераль-
ного сырья.
Такой анализ, еще не всегда применяемый в практике работ, помо-
гает полнее раскрыть особенности месторождения, точнее выбрать оп-
тимальный вариант кондиций и соответственно эксплуатации месторож-
дения. Именно в таком анализе заключаются особенность, сложность и
нередко большая трудоемкость геологического обоснования кондиций.
260

Технико-экономическое обоснование кондиций проводится на осно-
ве проектирования горно-обогатительного предприятия и определения
технико-экономических показателей эксплуатации месторождения по
вариантам геолого-промышленных параметров. Обоснованием кондиций
служит вариант, обеспечивающий наиболее полное удовлетворение по-
требностей промышленности в минеральном сырье, комплексное исполь-
зование, минимальные потери и затраты на его производство.
Таким образом, главным смыслом технико-экономического обосно-
вания является проектирование рудника и установление в процессе его
оптимального варианта геолого-промышленных параметров, обеспечи-
вающих максимальное производство минерального сырья, минимальные
потери и ущерб для окружающей среды, минимальные капитальные
вложения и затраты на его производство. Конечно, в реальных условиях
расчеты всех вариантов не производятся. Некоторые варианты как яв-
но нецелесообразные отпадают уже в процессе геологического обосно-
вания либо при расчете отдельных технико-экономических показателей.
Например, при равных или почти равных потерях и годовом производ-
стве минерального сырья предпочтение отдается варианту с минималь-
ными капитальными вложениями и себестоимостью сырья либо с наи-
более благоприятным сочетанием двух последних показателей.
В настоящее время, когда отечественная промышленность обла-
дает огромным опытом проектирования горнорудных предприятий,
при технико-экономическом обосновании кондиций широко использует-
ся метод аналогии с целью выбора того или другого технологического
режима добычи или обогащения. Так же широко используются типо-
вые расчеты расхода электроэнергии, воды, материалов, отдельных
звеньев горно-обогатительного производства.
Вышеизложенное показывает, что геологическое обоснование, осо-
бенно в части анализа вариантов геолого-промышленных параметров,
должно находиться в тесной связи с технико-экономическим обоснова-
нием. По существу и то и другое должно проводиться одновременно или
корректироваться по мере завершения обоснования кондиций в целом.
Это лишний раз подтверждает известное положение о необходимости
совместного участия в составлении кондиций геологов, ведущих раз-
ведку месторождения, и проектной организации, ответственной за бу-
дущее горнорудное предприятие. Чем глубже, полнее и разностороннее
будет сотрудничество между геологическими и проектными организа-
циями в период обоснования кондиций, тем меньше будет просчетов при
проектировании, строительстве и функционировании рудников, выше
эффективность геологического и горного производства.
При технико-экономическом обосновании кондиций требуется опре-
деление следующих показателей: способа и системы разработки место-
рождения; годовой мощности предприятия; капитальных затрат; себе-
стоимости продукции горнорудных предприятий; ценности 1 т руды и
месторождения; рентабельности разработки месторождения и эффек-
тивности капитальных вложений. По совокупности указанных показа-
телей выбирают оптимальный вариант кондиций для подсчета запасов
и эксплуатации месторождения.
Знание методики определения этих показателей помогает геологам
давать надежную геолого-экономическую оценку любого скопления в
недрах минерального сырья на любой стадии его изучения, что дает
возможность обоснованно планировать направление и темпы геолого-
разведочных работ. Кроме того, это повышает качество геологоразве-
дочных работ, их целенаправленность, а все вместе непосредственно
оказывает влияние на рост эффективности геологоразведочного и гор-
ного дела.
Выбор способа и системы разработки месторожде-
ния. Выбор способа разработки (открытой или подземной) представ-
261

ляет собой сравнительно легкую задачу. На многих месторождениях
для этого не требуется специальных исследований или расчетов. На-
пример, вполне очевидна целесообразность открытой разработки боль-
шего числа месторождений строительных материалов, Кингисеппского
фосфоритового, Коунрадского медного и многих других месторождений,
которые имеют небольшую толщу вскрышных пород или обнажаются
на поверхности земли.
Несомненна целесообразность подземной разработки глубокозале-
гающих (сотни и тысячи метров от дневной поверхности) руд Криво-
рожского железорудного бассейна, калийных солей Старобинского и
Верхнекамского месторождений, многих слепых тел медноколчеданных
руд и др.
Более сложен и менее однозначен выбор системы подземной разра-
ботки в зависимости от морфологии, размеров, мощности, глубины и
условий залегания рудных тел, минерального и вещественного состава,
ценности и физико-механических свойств руды и вмещающих пород,
крепости и устойчивости их, количества и характера распределения
включений пустых пород. Все эти факторы оказывают различное влия-
ние на потери и разубоживание, интенсивность выемки, безопасность
ведения, производительность и себестоимость добычных работ.
Наиболее производительны и экономически эффективны системы
с открытым очистным пространством, особенно камерно-столбовые,
с подэтажной и камерно-этажной выемкой руды. Для них характерны
простота, безопасность, широкий фронт проходки, небольшой объем
подготовительных и нарезных работ, высокая производительность тру-
да и низкая себестоимость добычи. Так, себестоимость добычи 1 м3
руды снижается иногда до 1—1,2 руб. (Кривбасс). Однако эти системы
характеризуются сравнительно большими потерями руды в целиках
(до 20—35%), разубоживанием (до 20%), невозможностью раздель-
ной выемки и сортировки руды в забое. Использование их ограничива-
ется также условиями залегания, мощностью рудных тел, устойчиво-
стью руд и вмещающих пород. Так, камерно-столбовые системы при-
менимы для разработки горизонтальных и пологих сравнительно мощ-
ных рудных тел (Миргалимсай, Джезказган, Кривбасс). При крутом
падении жильных рудных тел с малой мощностью (Ниттис-Кумужье,
Хрустальное, Эге-Хая) применяются, как правило, системы разработ-
ки с магазинированием руды. Эти системы характеризуются сравни-
тельно высокой интенсивностью и производительностью работ. Себе-
стоимость добычи, как правило, выше, чем при разработке системами
с открытым очистным пространством. Применение их не допускает
выдачи руды по сортам, приводит к значительным потерям (особенно
при наличии ответвлений рудного тела) и высокому разубоживанию
руды при малой мощности рудных тел.
Трудоемкие и дорогостоящие системы с закладкой или с крепле-
нием используют в условиях неустойчивой руды или вмещающих по-
род, на глубине разработки более 500—600 м (во избежание «стреля-
ния» руды из массива), на горизонтах, расположенных под действую-
щими карьерами или охраняемой поверхностью, при разработке бога-
тых руд, необходимости выдачи сортированной руды, разработке по-
жароопасных месторождений сульфидных руд (Гайское, Талнахское,
Текелийское, Зыряновское, Тишинское).
Решающее влияние на выбор системы может оказывать ценность
руды. Например, при разработке руд невысокой ценности предпочте-
ние отдается системе, обеспечивающей значительное снижение стоимо-
сти добычи руды, даже при существенных потерях ее в недрах. Наобо-
рот, полнота извлечения весьма ценных и дефицитных руд часто явля-
ется решающим фактором выбора более дорогих и сложных систем
разработки. Способность руды к быстрому окислению в разрыхлен-
262

ном состоянии иногда заставляет отказываться от высокоэффективных
систем массового обрушения руды и магазинирования, так как фло-
тация окисленных руд приводит к резкому снижению извлечения руд-
ных минералов. Причиной отказа от применения указанных систем яв-
ляется также способность руды слеживаться, образовывать «пробки»
в рудоспусках, «своды» в магазинах и т. п. Высокая водоносность по-
крывающих пород часто не позволяет использовать системы обруше-
ния и системы с закладкой или камерно-столбовые, хотя это и вызы-
вает большие потери руды в целиках (рудные залежи КМА). На вы-
бор системы разработки влияют также наличие дешевого закладочного
материала, стоимость в данном районе крепежного материала и т. п.
Наиболее распространен в практике выбор систем разработки ме-
тодом исключения, предложенный К- М. Чарквиани. Сущность его сво-
дится к исключению систем разработки, которые непригодны по одно-
му из решающих либо по сочетанию ряда важных горно-геологических
факторов. Оставшиеся конкурирующие системы разработки (обычно
не более двух-трех) оцениваются на основе технико-экономических рас-
четов. Предпочтение отдается такой системе разработки месторожде-
ния, которая обеспечивает максимальную экономическую эффектив-
ность горнорудного предприятия и минимальные потери минерального
сырья.
Обоснование г о д о в о й м о щ н о с т и п р е д п р и я т и я. В за-
висимости от намеченного объема годовой добычи определяются не
только роль оцениваемых месторождений в соответствующей отрасли
промышленности, но и все основные элементы карьерного или руднич-
ного хозяйства (сечение выработок, мощность горного оборудования,
характер и размеры технических и хозяйственных сооружений, типы
и количество транспортных средств и т. п.).
Все это в конечном итоге оказывает решающее влияние на объем
капитальных вложений, сроки строительства горнорудного предприя-
тия, уровень эксплуатационных расходов, себестоимость продукции и
экономическую эффективность эксплуатации месторождения. Измене-
ние годовой мощности предприятия в процессе его работы требует, как
правило, коренной его реконструкции, значительных дополнительных
капитальных вложений, в том числе на снос или перемещение ряда
подсобных производств. Дополнительные капитальные вложения иног-
да столь велики, что от изменения годовой мощности предприятия
(хотя и оправданной по соображениям экономики и потребностей в
сырье) приходится отказываться. Поэтому выбор годовой мощности
требует серьезного внимания уже в период обоснования кондиций и
проектирования рудника, учета не только сложившейся к этому времени
потребности в данном виде минерального сырья, но и тенденции раз-
вития этой потребности, перспективы по приросту запасов.
Годовая мощность предприятия устанавливается на основе общих
планов развития отраслей промышленности в зависимости от трех
групп факторов: количества разведанных запасов и перспектив их при-
роста; способа и системы разработки месторождения, а также скорости
проходки подготовительных выработок и очистных работ; потребности
народного хозяйства в данной продукции.
Масштаб месторождения и сроки существования предприятия,
безусловно, в первую очередь определяют его годовую мощность. Со-
гласно «Единым нормам технологического проектирования» (Гипрору-
да) годовая производительность в зависимости от сроков существова-
ния рудников должна быть следующей:
Годовая мощность рудни-
ка, тыс. т...........до	300 300—1000 1000—2000 Более 2000
Минимальный сроксуще-
ствования рудника, годы 10	15	20	30—40
203

Максимально возможная годовая мощность определяется по фор-
муле
где Р — запасы руды на месторождения, т;
Г —срок существования рудника, годы;
Ли — коэффициент извлечения руды при добыче;
Лр — коэффициент разубоживания руды при добыче.
Определяемая таким образом максимально возможная годовая
мощность в зависимости от запасов и целесообразных сроков сущест-
вования предприятия, должна быть подтверждена или уточнена в со-
ответствии с горно-техническими возможностями, связанными с выбран-
ной системой разработки, фронтом работ, производственной мощно-
стью оборудования, годовым понижением выемки, скоростью продви-
гания забоев и т. д.
Годовая производительная мощность карьеров и подземных руд-
ников в зависимости от горно-технических условий определяется по
формуле
. л HSdK„
Лр
где Н — годовое понижение карьера или очистной выемки при подзем-
ной разработке, м;
S — площадь рудной залежи в пределах карьера или под очистной
выемкой, м2;
d— объемная масса руды.
Годовое понижение очистной выемки зависит от большого числа
факторов и в первую очередь от системы разработки, состояния меха-
низации, размеров конструктивных элементов выемочного блока, кре-
пости и устойчивости руды, мощности и угла падения рудных тел, дли-
ны и площади шахтного поля, постоянства элементов залегания руд-
ных тел, тектонических, гидрогеологических и других условий. Наиболь-
шее понижение (15—20 м), как показывают исследования М. И. Агош-
кова и Г. М. Малахова [1], обеспечивают системы с магазинированием
руды, а также многоэтажность разработки. Годовое понижение выемки
возрастает с ускорением подготовительных работ и опережением ими
очистной выемки.
Определив производительность предприятия по горно-техническим
возможностям, ее уточняют в зависимости от себестоимости добычи
1 т руды. А. И. Агошков считает, что решающим фактором при выборе
производительности рудника является минимальная себестоимость до-
бычи. Однако нам представляется это не всегда правильным. Оптималь-
ная производительность рудника, так же как и система разработки ме-
сторождения, определяется сочетанием ряда показателей: годовым про-
изводством минерального сырья, годовым экономическим эффектом
предприятия, размером капитальных вложений, степенью дефицитности
сырья и т. п.
Себестоимость добычи 1 т руды Qq слагается эксплуатационными
расходами q3 и амортизацией — погашением капитальных затрат на 1 т
извлеченных запасов да
Ф<7 = <7э+<?а-
Эксплуатационные расходы составляют основную часть себестои-
мости добычи. Амортизация обычно составляет 10—15%, редко 25%
себестоимости. С увеличением производственной мощности эксплуата-
ционные расходы резко снижаются (почти пропорционально росту мощ-
ности рудника). Снижение расходов на 1 т руды с увеличением произ-
264

водственной мощности мелких и средних подземных рудников показано
на рис. 59.
График зависимости себестоимости добычи 1 т руды от производи-
тельности для крупных подземных рудников, по данным Гипроруды,
представлен на рис. 60, для мелких подземных рудников — на рис. 61
и для открытой добычи — на рис. 62.
Рис. 59. Зависимость эксплуатационных
расходов (/), амортизационных отчис-
лений (2) и полной себестоимости до-
бычи 1 т руды (3) от годовой мощно-
сти по руде мелких и средних подзем-
ных рудников. По М. И. Агошкову [1]
А о*-* пределы оптимальной производи-
тельности
Рис. 60. Зависимость минимальной (/),
средней (2) и максимальной (3) себе-
стоимости добычи 1 т руды от годовой
мощности на крупных подземных руд-
никах. По данным Гипроруды
Расчеты показывают, что для небольших рудников с подземной
добычей увеличение производственной мощности в два раза снижает
эксплуатационные расходы в расчете на 1 т руды на 25—30%, а для
крупных рудников — на 10—15%. Увеличение производственной мощно-
Рис. 61. Зависимость себестоимости до-
бычи 1 т руды от годовой мощности
мелкого подземного рудника по руде.
По В. В. Померанцеву [12].
Условия разработки: 1 — простые; 2 —
средние; 3 — сложные
Рнс. 62. Зависимость себестоимости добычи 1 т
горной массы от годовой мощности карьера.
По данным Гипроруды.
1 — для пологих н горизонтально залегающих
пластообразных месторождений, в которых ру-
ды н вмещающие породы рыхлые; 2 — для
прочих месторождений (минимальная, средняя
н максимальная себестоимость)
сти рудника в целях достижения минимальных эксплуатационных рас-
ходов на 1 т руды целесообразно при условии, если не требуется из-
менения системы разработки и технико-организационной структуры
рудника.
Переход на другую систему разработки или изменение структуры
рудника резко и по-разному влияет на изменение эксплуатационных
расходов независимо от изменения годовой мощности, поэтому, как
было показано в предыдущем разделе, должно учитываться отдельно.
265

С увеличением производственной мощности рудника увеличивается
объем капитальных вложений. Так как запасы руды на месторожде-
нии при этом не изменяются, погашение капитальных затрат на 1 т
руды увеличивается пропорционально сумме капитальных затрат. По-
этому увеличение производственной мощности горнорудного предприя-
тия экономически выгодно до тех нор, пока повышение капитальных
вложений и соответственно амортизационных отчислений компенсирует-
ся снижением эксплуатационных расходов на 1 т руды. Другими сло-
вами, экономически оптимальная годовая мощность предприятия отве-
чает минимальной сумме эксплуатационных расходов и погашения ка-
питальных затрат на 1 т добычи. На рис. 59 такой минимальной сумме
соответствует годовая мощность рудника в 350 тыс. т. Однако наиболее
экономически благоприятная годовая мощность занимает более или
менее широкую область (область оптимума), в пределах которой окон-
чательный выбор ее проводят с учетом потребностей и дефицитности
минерального сырья, перспектив возможного прироста запасов, усло-
вий переработки и т. п.	!
Таким образом, выбор оптимальной годовой мощности горноруд-
ного предприятия проводится в следующем порядке. Вначале определя-
ется максимально возможная мощность по геологическим и горно-тех-
ническим факторам в зависимости от количества балансовых запасов
минерального сырья, оптимальных сроков существования рудника, ус-
ловий залегания рудных тел, способа и системы разработки, организа-
ционно-технической структуры рудника. При этом учитываются текущие
и перспективные потребности в минеральном сырье, степень его дефи-
цитности. При неоднозначном выборе способа и системы разработки
или годовой мощности выполняется проектное обоснование и технико-
экономический расчет конкурирующих вариантов. Сравнение этих вари-
антов позволяет найти оптимальный вариант годовой производственной
мощности предприятия, причем критериями оценки служат полная себе-
стоимость добычи 1 т руды, годовое производство сырья и годовой эко-
номический эффект предприятия, общий и удельный объем капитальных
вложений. При этом, естественно, учитываются потери минерального
сырья при добыче и обогащении, разубоживание и степень влияния
их на себестоимость конечной продукции горнорудного предприятия.
Общие и удельные капитальные вложения. Объем
капитальных вложений в строительство горнорудного предприятия яв-
ляется одним из решающих факторов оценки месторождения. Нередко
откладывается освоение многих крупных, нужных народному хозяйству
высокорентабельных месторождений, требующих больших капитальных
вложений. Объем капитальных вложений оказывает большое влияние
на себестоимость сырья, уровень эксплуатационных затрат, сроки ос-
воения месторождения и т. п.
Капитальные вложения можно разделить на две части: промыш-
ленного и жилищно-культурно-бытового назначения. Капитальные за-
траты на промышленное строительство, горнокапитальные работы, гор-
ное оборудование, транспортные средства погашаются за счет добычи
или обогащения и включаются по статье «амортизация» в себестои-
мость добычи 1 т руды, получения 1 т концентрата или металла. Ка-
питальные затраты на жилищно-коммунальное и культурно-бытовое
строительство погашаются в особом порядке (в частности, жилой фонд
за счет квартирной платы) и в себестоимость продукции не входят.
Следовательно, при оценке месторождений основной интерес представ-
ляют капитальные затраты промышленного назначения. Однако с
целью сравнения следует учитывать стоимость жилищно-коммуналь-
ного строительства и обустройства участка, особенно на месторожде-
ниях с неблагоприятными географо-экономическими и транспортными
условиями.
266

В удаленных районах, например на Крайнем Севере или в тайге,
горах или пустыне, где после отработки месторождения поселок будет
брошен, затраты на жилищно-коммунальное строительство (за выче-
том погашаемых затрат в виде квартплаты) было бы правильно вклю-
чать в капитальные затраты на горнорудное предприятие. В объем ка-
питальных вложений должны входить затраты на рекультивацию зе-
мель, восстановление ландшафта, охрану окружающей среды. Надо
учитывать, что затраты эти огромны. Так, по народнохозяйственному
плану на 1976 г. на эти цели выделяется более 1,7 млрд. руб. за счет
государственных капитальных вложений. Кроме того, значительные
средства выделяют промышленные предприятия, совхозы и колхозы.
При учете этих затрат определение экономического эффекта разработ-
ки месторождения будет, безусловно, более обоснованным. Строитель-
ство горного предприятия всегда сопровождается порчей поверхности
земли (сельскохозяйственных угодий, лесов), сооружений, дорог и т. п.
Проекты предприятий должны предусматривать ее восстановление.
Было бы правильно в капитальные затраты предприятия включать цен-
ность отчуждаемой для предприятия площади. Это будет в значитель-
ной степени способствовать сокращению площадей, занимаемых пред-
приятием, и сохранению природы. Вопрос о порче поверхности и вос-
становлении ее имеет особенно большое значение при открытой раз-
работке маломощных пластов, но занимающих большие площади. Сле-
дует учитывать также нарушение водного режима целых районов, вы-
званное ведением горных разработок. Убытки по этой причине вряд ли
можно подсчитать. Однако при сравнении месторождений по капи-
тальным затратам необходимо принимать во внимание ценность за-
нимаемых горнорудным предприятием площадей и неблагоприятные
последствия проведения горных работ.
В капитальные вложения промышленного назначения входят за-
траты на изыскательские и подготовительные работы, строительство
зданий и сооружений (шахт, обогатительных фабрик, иногда заводов
по металлургическому переделу, копров, бункеров, энергохозяйства
и т. п.), горнокапитальные работы, транспортные сооружения, приобре-
тение и монтаж оборудования, транспортных средств, инструмента,
инвентаря и др. Основные расходы приходятся на горнокапитальные
работы (до 40—60% при подземной и 15—25% при открытой разра-
ботке), обогатительные фабрики (15—25%), энергохозяйство (до 20—
30%).
Затраты на строительство зданий, сооружений и горнокапитальные
работы определяются на основе расчетов по укрупненным показателям
с использованием аналогов и введением поправок в зависимости от гео-
графо-экономического положения района месторождения.
Затраты на оборудование рассчитываются по прейскурантным ценам
с учетом транспорта, монтажа и заготовительных расходов.
Для предварительных суждений об общей сумме капитальных за-
трат горнорудного предприятия цветной металлургии можно воспользо-
ваться графиками, приведенными на рис. 63 и 64.
Важное значение для оценки имеют не только общие, но и удельные
капиталовложения, определяемые по формуле
Ауд Д >
Лгод
где Кобщ — общие капиталовложения;
Лгод—годовая производственная мощность предприятия.
Удельные капиталовложения могут определяться по руде, концен-
трату или полезному компоненту. Представление о величине удельных
капитальных вложений в расчете на добычу 1 т руды дают графики
рис. 65 и 66. Как видно, они в большой степени зависят от годовой мощ-
267

ности горнорудных предприятий: с увеличением годовой мощности
удельные капиталовложения, как правило, снижаются.
Так как качество руд одного и того же вида минерального сырья на
рудных месторождениях неодинаково, для сравнения эффективности
капиталовложений следует определять удельные капитальные вложения
не по руде, а по стандартному продукту (концентрату стандартного ка-
чества, металлу, условному топливу и
т. п.).
700
700
О
Рис. 64. Зависимость общей суммы капи-
тальных затрат на строительство крупных
подземных рудников цветных металлов от
годовой мощности предприятия по руде.
По В. В. Померанцеву [12].
Условные обозначения см. на рис. 63
д' 200 ООО 4,тыс.т
Рис. 63. Зависимость общей суммы капи-
тальных затрат на строительство малых
подземных предприятий цветных металлов
от годовой мощности рудника по руде. По
В. В. Померанцеву [12].
Условия строительства; / — легкие; 2 —
средние; 3 — трудные
Рис. 65. Зависимость удельных капитальных
затрат от годовой мощности карьеров с же-
лезнодорожным транспортом. По данным
Гипроруды.
Условия строительства; 1 — простые, 2 — слож-
ные
Рис. 66. Зависимость удельиых капи-
тальных затрат от годовой мощности
рудника по руде. По А. X. Бену ни,
Л. В. Крыжову, Е. М. Казакову [3]
Удельные капитальные вложения на 1 т товарного концентрата
определяют по формуле
„	^Суд.р’Ск
а5"-к~ СрКр-Ки’
где /(уд. к и /<уд. р — удельные капитальные вложения соответственно на
на 1 т товарного концентрата и на’ 1 т руды;
Ск и Ср — содержание полезного компонента соответственно
в концентрате и руде;
Кр— коэффициент разубоживания;
/(и — коэффициент извлечения полезного компонента.
Расчет себестоимости полезного ископаемого. Се-
бестоимость зависит от способа и системы разработки, годовой мощности
предприятия, общих и удельных капитальных вложений. Взаимозависи-
мость всех этих факторов нередко вызывает необходимость находить
себестоимость по нескольким вариантам годовой мощности предприя-
тия, способа и системы разработки или объемов капитальных вложений.
Себестоимость добычи и обогащения руды слагается из следующих
статей затрат: заработная плата, стоимость материалов, электроэнергии,
геологоразведочных работ, амортизация основных фондов и пр.
268

Для ориентировочных расчетов можно пользоваться эмпирическими
формулами определения себестоимости, разработанными В. В. Померан-
цевым [12], либо принимать себестоимость по аналогии в зависимости
от географо-экономических, геологических и горнотехнических условий
месторождения, способов его разработки, организационной структуры
рудника и пр. Большую помощь в этом оказывают статистические дан-
ные по действующим рудникам и разрабатываемые в настоящее время
кадастры месторождений полезных ископаемых, в которых помимо дан-
ных о запасах и качестве минерального сырья приводятся основные тех-
нико-экономические показатели эксплуатации месторождения (годовое
производство, капитальные вложения, себестоимость, рентабельность
и т. п.). Использование этих материалов полезно и в тех случаях, когда
себестоимость определяется путем калькуляции по статьям затрат. Та-
кой способ определения себестоимости с учетом анализа себестоимости
на существующих предприятиях наиболее достоверен.
Заработная плата — одна из основных статей затрат на до-
бычу и обогащение минерального сырья. Она составляет 35—45% от
всей себестоимости добычи 1 т минерального сырья при открытой и 65—
75% — при подземной разработке месторождения.
Годовой фонд заработной платы рабочих, ИТР и служащих рассчи-
тывается исходя из численности и среднегодовой зарплаты. Численность
рабочих определяется на основе обоснованной производительности
труда и объемов годовой добычи. Средняя годовая зарплата опреде-
ляется в зависимости от квалификации рабочих, ИТР и служащих в со-
ответствии с установленными тарифными ставками, окладами, расцен-
ками при сдельной работе.
Расход и стоимость материалов (ВВ, средства взрыва-
ния, сталь, твердые сплавы, крепежный лес и т. п.) рассчитываются по
нормам расхода в зависимости от крепости и устойчивости пород и опто-
вым ценам с учетом их транспортировки. Расход и стоимость электро-
энергии определяется по нормам и отпускным ценам.
Амортизационные отчисления на восстановление основных фондов
слагаются из амортизации капитальных горных выработок, зданий и
сооружений производственного назначения. Эти начисления опреде-
ляются из расчета погашения стоимости капитальных горных выработок,
зданий и сооружений производственного назначения в течение срока су-
ществования рудника. Если, например, для рудника этот срок равен
25 годам, то ежегодная амортизация определяется в размере 4%. По
существующему законодательству амортизационные отчисления на вос-
становление оборудования составляют для основного оборудования
10,2% и для оборудования очистных работ 15%. Особо следует рассмо-
треть учет в себестоимости затрат на геологоразведочные работы.
Как известно, до 1967 г. возмещение затрат на геологоразведочные
работы в основном осуществлялось за счет средств госбюджета, а разве-
данные запасы бесплатно передавались горнодобывающей промышлен-
ности. Такое положение сложилось исторически и не являлось просчетом
в хозяйственном строительстве. В условиях экономической реформы,
когда последовательно укрепляются хозрасчетные взаимоотношения
предприятий и отраслей промышленности, расширяется сфера действия
закона стоимости и системы стоимостных категорий, такое положение
приводит к ряду отрицательных для народного хозяйства последствий
и становится неприемлемым. Основными отрицательными последствиями
являются:
1)	занижение себестоимости и цены минерального сырья и, следо-
вательно, искажение величины общественно необходимых затрат на его
производство;
2)	искажение соотношения затрат и цен на взаимозаменяемые виды
полезных ископаемых;
269

3)	отсутствие материальной заинтересованности в горнодобываю-
щей промышленности в экономном расходовании разведанных запасов,
сокращении потерь минерального сырья при добыче и переработке, пол-
ном и комплексном использовании руд;
4)	отсутствие материальной заинтересованности в геологоразведоч-
ной отрасли в повышении эффективности поисков и разведки, экономии
выделяемых средств, во всесторонней увязке планов геологоразведочных
работ с потребностями промышленности.
Частичное возмещение затрат на геологоразведочные работы впер-
вые было предусмотрено в связи с введением новых оптовых цен на ми-
неральное сырье в 1967 г. В этих целях, так же как и при определении
себестоимости, были введены ставки возмещения затрат на геологораз-
ведочные работы из расчета на 1 т добываемого сырья. Такая мера обес-
печивала возмещение 23% всех затрат на геологоразведочные работы.
В 1975 г. введены новые ставки возмещения затрат на геологоразве-
дочные работы, предусматривающие сумму возвращения затрат, как
правило, не на 1 т добытого сырья, а на 1 т погашенных запасов. Пога-
шенные запасы слагаются из добытого и потерянного при добыче (вклю-
чая и нормативные потери) полезного ископаемого. При этом исклю-
чаются не подтвердившиеся разведанные запасы и запасы, списанные
в результате изменения кондиций. За сверхнормативные потери устанав-
ливаются повышенные (штрафные) ставки (как правило, в 1,5—2 раза
выше основных).
Новые ставки возмещения затрат — серьезная мера повышения ма-
териальной заинтересованности горнорудных предприятий в полном ис-
пользовании месторождения, в снижении потерь при добыче и перера-
ботке. Суммы платежей по штрафным ставкам за сверхнормативные
потери перечисляются в бюджет и не включаются в плановую себестои-
мость. Однако они увеличивают фактическую себестоимость и умень-
шают прибыль и рентабельность предприятий. Уменьшение потерь по
сравнению с нормативом, наоборот, ведет к сокращению общей суммы
возмещения затрат на геологоразведочные работы, снижает себестои-
мость и увеличивает прибыль, которая распределяется в установленном
порядке.
В тех случаях, когда в настоящее время не представляется возмож-
ным или целесообразным устанавливать ставки в расчете на единицу
погашенных запасов (нефть, газ, торф), они определяются на единицу
добытого сырья. По комплексным рудам ставки устанавливаются по всем
компонентам, извлечение которых предусмотрено при утверждении запа-
сов, при этом распределение затрат по компонентам регламентируется
отраслевыми методическими указаниями.
Уровень ставок определяется из среднеотраслевых общесоюзных за-
трат (включая поиски, предварительную и детальную разведку и дораз-
ведку, осуществляемую за счет госбюджета) по данному виду минераль-
ного сырья. Общие для геологоразведочной отрасли затраты на гео-
логическую съемку, гидрогеологические, инженерно-геологические
и научно-исследовательские работы в сумму возмещения не вклю-
чаются.
Ставки устанавливаются, как правило, на пятилетний период. За
основу расчета принимается среднегодовой уровень затрат на текущее
пятилетие и среднегодовой объем погашения данного полезного ископае-
мого за тот же период. Следует различать среднеотраслевую и диффе-
ренцированные по территориальному признаку и качеству запасов
ставки.
Среднеотраслевая ставка определяется по формуле
Q
ЧР А + Пи
270

где Qp — среднеотраслевая ставка возмещения затрат на геологоразве-
дочные работы в расчете на единицу данного вида минераль-
ного сырья, руб.;
Зр — общие среднегодовые затраты на поиски и разведку данного
вида минерального сырья, руб.;
Ф — стоимость горных выработок и скважин, переданных на баланс
добывающих предприятий, руб.;
А — среднегодовая добыча данного вида минерального сырья с уче-
том сверхнормативных потерь в установленных единицах (т,
м3 и т. д.);
Пн — нормативные потери данного вида минерального сырья в уста-
новленных единицах.
Дифференциация ставок производится в соответствии с отраслевыми
методическими указаниями, причем с таким расчетом, чтобы сохранялся
средний уровень возмещения затрат на геологоразведочные работы по
данному виду минерального сырья.
Территориальная дифференциация средних ставок отражает регио-
нальные различия в уровне общественно необходимых затрат на поиски
и разведку и должна, как правило, соответствовать зональной диффе-
ренциации оптовых цен на конкретные виды минерального сырья и топ-
лива.
Дифференциация в зависимости от качества запасов отражает раз-
личия в потребительских свойствах залегающих в недрах полезных иско-
паемых и должна в основном соответствовать дифференциации оптовых
цен в зависимости от качества полезного ископаемого.
Общая методика предусматривает также возможность дифферен-
циации ставок в зависимости от природных факторов (масштаба место-
рождения, глубины залегания, мощности пластов, удаленности от пунк-
тов потребления и др.), влияющих на эффективность разработки место-
рождения.
Для дифференциации ставок предлагается применять коэффици-
енты, рассчитанные аналитическим (с использованием методов матема-
тической статистики и др.) или упрощенным методом (например, за чис-
ленное значение коэффициента можно принять величину, обратно про-
порциональную плановой себестоимости единицы минерального сырья).
Дифференцированная ставка может быть определена по формуле
Qpt=Qp-Ki<'Кэ,
где QPf—ставка по i-ому месторождению;
Qp — средняя отраслевая ставка;
Кк — коэффициент, отражающий качество руды;
Кэ—коэффициент, отражающий влияние конкретных условий раз-
работки на экономику предприятия.
Пример. Общие среднегодовые затраты на геологоразведочные работы по
одному металлу в целом по отрасли составляют 42,5 млн. руб. Стоимость горных
выработок, переданных на баланс добывающих предприятий (основные фонды),—
2,5 млн. руб. Среднегодовая добыча руды 3 млн. т, нормативные потери 1 млн. т.
Тогда среднеотраслевая ставка составит:
42,5 - 2,5
Qp = —— = 10 РУО./т.
На одном из эксплуатируемых месторождений данного металла качество руды
значительно выше среднеотраслевого, Кк можно принять равным 1,4, а условия раз-
работки хуже, вследствие чего себестоимость добычи 1 т руды выше среднеотраслевой
(/<э=0,9). В этом случае QPi = 10-1,4-0,9= 12,6 руб./т.
Сумма возмещения затрат на геологоразведочные работы вносится
в бюджет по мере отработки месторождения с учетом нормативов потерь
(плановых коэффициентов погашения запасов). После установления
271

фактических потерь, подтверждаемых в случае необходимости органами
Госгортехнадзора, производится пересчет суммы возмещения. Порядок
и сроки внесения указанных платежей в бюджет, а также представления
плательщикам отчетности устанавливаются Министерством финансов
СССР.
В табл. 48 приводятся размеры среднеотраслевых и повышенных
(штрафных) ставок на некоторые виды минерального сырья.
Таблица 48
Среднеотраслевые и повышенные ставки возмещения затрат
на геологоразведочные работы
Полезное ископаемое	Единица измерения	Ставка, руб.-коп.	
		средне- отраслевая	повышенная за сверх- нормативные потери
Нефть	1 т добычи	1-70		
Попутный газ	1000 м3 добычи	1-70	2-50
Природный газ из чисто газовых скважин	1000 м3 добычи	1-50	—
Железная руда	1 т погашен-		
	ных запасов	0-15	0-25
Марганцевая руда	То же	0-15	0-25
Хромитовая руда		0-25	0-40
Слюда (промышленный сырец)		1350-00	2000-00
Асбест хризотиловый		3-00	4-50
Соль поваренная		0—04	0—06
Сера природная	п	0-70	1-00
Апатит-нефелиновая руда	я	—	0-20
Фосфориты	я	—	0-20
Калийные соли		—	0-20
Уголь		—•	0-33
Горючие сланцы	•	—	0-05
Введенными новыми ставками обеспечивается возмещение по всем
видам минерального сырья около 50% затрат.
Для оценки месторождения наиболее важна себестоимость 1 т ко-
нечного продукта (концентрата, металла) которая определяется по фор-
муле
Qtt= (Qpj+Qq+Qos) -q,
где QPi—дифференцированная ставка возмещения затрат на геолого-
разведочные работы в расчете на 1 т руды, руб.;
Qq — себестоимость добычи 1 т руды, руб.;
<2об — себестоимость обогащения (передела) 1 т руды, руб.;
q — расход руды на 1 т концентрата, т.
Расход руды находится из формулы
? Ср.Кп-КР’
где Ск — содержание полезного компонента в концентрате;
Ср — содержание полезного компонента в руде;
Ди — коэффициент извлечения металла из руды при обогащении,
доли единицы;
Др — коэффициент разубоживания руды при добыче, доли единицы.
Содержание полезного компонента в руде принимается по данным
разведочных работ, содержание полезного компонента в концентрате и
коэффициент извлечения — по данным технологических испытаний, коэф-
фициент разубоживания — по данным пробной эксплуатации или по ана-
логии с подобными месторождениями.
272

Себестоимость отдельных видов продукции, получаемой при перера-
ботке комплексного сырья, определяется двумя способами: пропорцио-
нальным распределением общих затрат на разведку, добычу и перера-
ботку комплексного минерального сырья в соответствии с ценностью
получаемых при этом продуктов; прямыми расчетами затрат на каждый
вид продукции.
Первый метод следует применять в том случае, если руда содер-
жит два или более основных полезных компонентов, причем затраты по
разведке, добыче и ее переработке в одинаковой степени необходимы
для выделения всех полезных компонентов.
Пример. Свинцово-цинковая руда содержит два основных компонента. Содер-
жание свинца 2%, цинка 4,6%. Как известно, все операции по обогащению, так же как
и по добыче этой руды, являются общими. Пусть себестоимость добычи 1 т руды с уче-
том затрат на разведку составляет 4,5 руд., себестоимость обогащения 5,5 руб. Извле-
чение свинца при обогащении 0,9, ценка 0,7, коэффициент разубоживания руды 1. Со-
держание свинца в свинцовом концентрате 45%, цинка в цинковом концентрате — 40%.
Выход свинцового концентрата
5рь= Ср-Ки-Кр= 2Щ,9± = 0045т
Ск	45
Выход цинкового концентрата:
4,6-0,7-1
6zn =----4Q---0,08 т.
Оптовая цена 1 т свинца в 45%-ном концентрате по прейскуранту 02-02 1967 г.
составляет 485 руб., 1 т цинка в 40%-ном концентрате — 330 руб. Тогда ценность из-
влеченного свинца в концентрате равна:
485-45
0,04> —— = 8,75 руб.
Ценность извлеченного циика:
330-40	, „
0,08- - у00— = 10,56 руб.
Суммарная ценность свинца и цинка составит 19,3 руб.
Ценность свинцового концентрата:
8,75-100 ,г
19,3
от суммарной ценности полученной из этих руд продукции. Следовательно, затраты на
свинец также принимаются равными 45% от всей суммы затрат.
Расход руды на 1 т свинцового концентрата:
45
ч = W = 25 т'
Тогда себестоимвсть 1 т свинцового концентрата составит
QK= (4,54-5,5)-0,45-25 = 112,5 руб.
Себестоимость 1 т цинкового концентрата:
QK= (4,54-5,5) -0,55-12,5 = 68,75 руб.
Второй метод используется для расчета себестоимости второстепен-
ных или попутных компонентов, если процесс их получения требует
дополнительных операций и соответственно дополнительных затрат.
Например, в железной скарновой руде кроме основного компонента
железа в качестве второстепенных и элементов-спутников содержатся
медь, цинк, свинец и апатит, выделение которых из руд технически воз-
можно и экономически целесообразно. Все они переходят в хвосты маг-
нитного обогащения. При флотации хвостов получают коллективный
сульфидный концентрат и вторичные хвосты с апатитом.
Из сульфидного концентрата получают селективные концентраты
меди, свинца и цинка. Выделение апатитового концентрата требует пере-
работки вторичных хвостов. Следовательно, в себестоимость получения
18 Зак. 321	2 73

магнетитового концентрата входят затраты на разведку, добычу, дробле-
ние и электромагнитную сепарацию руды. Себестоимость медного, свин-
цового и цинкового концентрата складывается из затрат по флотации
коллективного сульфидного концентрата. Эти дополнительные затраты
распределяются! по видам получаемых концентратов пропорционально
их извлекаемой ценности. Себестоимость апатитового концентрата опре-
деляется тольксо затратами на флотацию вторичных хвостов.
Таким обра!зом, стоимость первичных и вторичных хвостов, пригод-
ных для выделения сульфидного или апатитового концентратов, прини-
мается нулевой,, поскольку они получаются попутно (первичные хвосты
после выделения основного компонента — железа, вторичные хвосты
после выделения коллективного сульфидного концентрата).
Если для перевода в первичные хвосты большего количества меди,
цинка, свинца и.ли во вторичные хвосты апатита требуются дополнитель-
ные затраты (нгапример, более мелкое дробление исходных руд, чем это
необходимо длят выделения железных концентратов), то себестоимость
хвостов определяется этими дополнительными затратами, т. е. в данном
случае она уже не будет нулевой.
Как видно, определение себестоимости различных видов продукции,
получаемой из комплексных руд, дело непростое, особенно для много-
компонентных сложных руд, требующих многих стадий передела. Но
только приведегиная выше методика расчетов позволяет выполнить эко-
номический ана.лиз использования комплексных руд и объективно оце-
нить преимущества извлечения попутных компонентов.
Практика показывает, что попытки комплексного использования
минерального сырья без детального экономического обоснования при-
водили к неоправданным затратам.
В конкретных условиях в порядке исключения может быть принято
решение об извлечении убыточных компонентов, но только детальный
анализ и расчет себестоимости позволяет объективно оценить уровень
и целесообразность убыточности.
Для оценки месторождений наиболее важное значение приобретает
себестоимость кюнечной продукции горнорудного предприятия, так как
именно от этого показателя при наличии обоснованных оптовых цен за-
висит рентабельность разработки месторождения. Для сравнения по-
лезно определить и проанализировать себестоимость и других видов
продукции по стадиям передела {руды, металла).
Определение ценности и рентабельности 1 т
руды и месторождения в целом. Необходимо различать из-
влекаемую и валовую ценность руды. Если конечный продукт горноруд-
ного предприятия руда, то оптовая цена является одновременно и ее цен-
ностью. Если ко»нечный продукт — концентрат или полезный минерал
(компонент), то извлекаемая ценность 1 т руды ZH3B определяется по
формуле
^изв = Но ’ б,
где Цо — оптовая цена 1 т концентрата или полезного компонента;
6 — выход концентрата из 1 т руды.
Так как
. Ср-Ки-Кр
то
7	II С₽^И^Р
^изв	Но* с
274

Пример. Требуется определить ценность 1 т железной руды. Содержание же-
леза в руде составляет 30%, в концентрате — 63%, коэффициент разубоживания
руды — 0,9, коэффициент извлечения железа в концентрат — 0,7, оптовая цена 1 т
концентрата —14 руб.
30-0,7-0,9
0 -	63	- 0,3 т’
2изв = 14-0,3 = 4,2 руб.
Если руды комплексные, а при обогащении все полезные компо-
ненты переходят в один концентрат, то вначале в соответствии с прей-
скурантом цен рассчитывается ценность комплексного концентрата, его
выход и затем уже суммарная извлекаемая ценность 1 т руды.
Пример. Требуется определить ценность 1 т комплексной руды, содержащей
1,25% свинца, 0,02% висмута, 0,5 г/т золота и 2 г/т серебра. Разубоживание равно
нулю. Коэффициент извлечения в концентрат: свинца 0,8, висмута 0,5, золота 0,6 и се-
ребра 0,4. Содержание в концентрате свинца 50%, висмута 0,5%, золота 15 г/т и се-
ребра 40 г/т.
Оптовая цена 1 т свинца в свинцовом концентрате данного качества равна
520 руб., следовательно, цена 1 т свинцового концентрата составит
50
520-qQQ-= 260 руб.
Выход концентрата:
1,25-0,8	_
0 “	50	- 0,02 т’
Тогда ценность 1 т руды по свинцовому концентрату составит
ZPb=260-0,02 = 5,2 руб.
За висмут производится доплата из расчета 7 руб. за 1 кг висмута в свинцовом
концентрате. Так как содержание висмута в концентрате 0,5%, а выход концентрата
0,02 т, то масса висмута в концентрате равна 0,1 кг. Тогда
2bi=0,1 -7=0,7 руб.
Золото и серебро в концентрате (так же как и в рудах) оплачивается по ценам,
устанавливаемым в особом порядке. Допустим, цена 1 г золота 2 руб, 1 г. серебра
0,2 руб. Тогда
ZAU=0,02-15-2=0,6 руб.;
ZAg = 0,02-40-0,2=0,16 руб.
Суммарная извлекаемая ценность 1 т руды:
2Общ=5,2+0,7+0,6+0,16=6,66 руб.
Если из комплексной руды получают несколько концентратов, то по
каждому виду концентрата определяют его выход и ценность. Суммар-
ная извлекаемая ценность 1 т руды определяется как сумма ценности по
отдельным концентратам:
20бщ = S Ц< • 6>,
где Ц, — оптовая цена каждого вида продукции, получаемой из руды;
6, — выход (масса) каждого вида продукции.
Кроме извлекаемой ценности иногда определяют валовую ценность
руды в недрах. Они связаны между собой следующей зависимостью:
2изв = ^ва л ’ Ки' Кр.
Валовая ценность показывает потенциальные возможности исполь-
зования руды. Разница между валовой и извлекаемой ценностью пред-
ставляет собой резерв, использование которого возможно при совершен-
ствовании технологии добычи и переработки руды. Отношение извлекае-
мой ценности к валовой называют коэффициентом использования мине-
рального сырья.
18*
275

Рентабельность (прибыль) 1 т руды определяется по разнице извле-
каемой из нее ценности и себестоимости продукции. Если продукцией
является руда, то прибыль от 1 т руды
IIp=Zp— (Qp+Qn),
Qp — ставка возмещения затрат на геологоразведочные работы;
Qn — себестоимость добычи 1 т руды;
Zp — извлекаемая ценность из 1 т руды.
Если продукцией является концентрат, то
np=Zp— (Qp+Qa+Qoo) ,
где Qo6 — себестоимость обогащения 1 т руды,
или
Пр=Цк-бк— (QP+QH+Qo6),
где Цк — оптовая цена 1 т концентрата;
бк — выход концентрата из 1 т руды.
Так как
, Ср-Кр-Ки
8‘=——•
то
Пр = Цк	_ (Qp + Qa + Qo6).
Прибыль от 1 т концентрата Пк определяется из соотношения
Пк = Цк—Qk.
Поскольку
Qk= (Qp+Qfl+Qoe) •<?,
то
Пк = Цк—(Qp+Qfl+Qoo) •<?,
где q — расход руды (в т) на 1 т концентрата.
Прибыль от 1 т металла Пм определяется из соотношения
Пм=Цм—Qm
или
Пм = Цм - (Qp + QJ + Qo6 + QM). С9.к1'к»-Кп.ы •
где Цм — оптовая цена 1 т металла;
Ли. м — коэффициент извлечения металла из концентрата при метал-
лургическом переделе;
QM — себестоимость металлургической переработки концентрата, по-
лучаемого из 1 т руды;
Ск-100	.
тч—тг-Ч;—ъ----расход руды на 1 т металла.
Аи.м
Прибыль от 1 т металла можно определить и через себестоимость
получения и металлургического передела 1 т концентрата
пм = Цм - (Qk + QM)-r-'y—.
где QK — себестоимость металлургического передела 1 т концентрата;
100	.
-р—------расход концентрата на 1 т металла.
Ц’АН.М
Годовая прибыль горнорудного предприятия составляет:
по руде
Пг. р — Пр • Лр;
276

по концентрату
Пг. к=Пк • -Дю
по металлу
Пг. М — Пм • А м,
где Лр — годовая мощность предприятия по руде;
Лк— годовое производство концентрата;
Лм — годовое производство металла.
Рентабельность разработки всего месторождения составляет по руде
Побщ= Пр * Рpj
по концентрату
Побщ — Пк  Рк!
по металлу
Побщ = Пм • Рм,
где Рр, Рк и Рм — промышленные запасы на месторождении соответ-
ственно руды, концентрата и металла.
Уровень рентабельности определяют по двум показателям: отноше-
нию прибыли к себестоимости и отношению прибыли к стоимости основ-
ных фондов предприятия. В первом случае уровень рентабельности пока-
зывает размер прибыли на 1 руб. затрат по производству минерального
сырья. Например, уровень рентабельности по концентрату
t __ пк
~ Qk •
Во втором случае это размер прибыли (в руб.) на 1 руб. основных
фондов. Нередко уровень рентабельности выражают в процентах. Уро-
вень рентабельности в размере 15—20% считается приемлемым для
большего числа видов минерального сырья. Лучшие месторождения
имеют уровень рентабельности 60—70%.
В качестве показателя экономической эффективности капитальных
затрат в строительстве горнорудных предприятий используется срок их
окупаемости в годах
у _ Крбщ __ Куд
пг ~ п ’
где Кобщ — общие капитальные вложения на строительство горноруд-
ного предприятия, руб.;
Пг — годовая прибыль предприятия, руб.;
Куд— удельные капиталовложения на 1 т руды (концентрата, ме-
талла), руб.;
П — прибыль от 1 т руды (концентрата, металла), руб.
Обратный показатель срока окупаемости называют коэффициентом
эффективности капитальных вложений
__ Пг   II
Кобщ	Куд
Коэффициент эффективности показывает размер прибыли на 1 руб.
капитальных затрат. Разработаны нормативные сроки окупаемости и
соответственно коэффициенты эффективности капитальных вложений.
Мерой эффективности капитальных вложений служат так называе-
мые приведенные затраты, определяемые по формуле
3 = Q 4" е • Куд,
где 3 — приведенные затраты на производство 1 т минерального сырья,
руб.;
Q — себестоимость 1 т минерального сырья, руб.;
Куд — удельные капитальные вложения, руб.;
277

е — нормативный коэффициент приведения, принимаемый от 0,1
(в цветной металлургии) до 0,25 (в промышленности строитель-
ных материалов).
Произведение еКуд выражает не собственно капитальные вложения,
а их нормативную отдачу. Капитальные затраты на создание основных
фондов учитываются в себестоимости Q через амортизацию. Поэтому не-
правы те экономисты, которые одно время утверждали о якобы «двой-
ном счете» затрат на создание основных фондов в приведенных затратах.
Формула приведенных затрат позволяет выбирать оптимальный вариант
эксплуатации месторождения, так как в ней учтены затраты как жи-
вого, так и прошлого труда.
Учет фактора времени при экономической оценке
подсчитанных запасов. В связи с ростом производительности
труда общественная стоимость одного и того же объема материальных
благ со временем снижается. Как полагают многие экономисты, такое
снижение происходит пропорционально величине (1+г)п, где г — про-
цент роста производительности труда( в долях единицы), п — порядко-
вый номер года, считая от текущего. В сущности это формула сложных
процентов. По отношению к месторождениям полезных ископаемых она
понимается так. Прибыль в размере П, полученная рудником через
п лет, в пересчете на текущий период меньше и составит
П
и, наоборот, помещенные в данный период капиталовложения в раз-
мере К через п лет будут больше и составят К(1+г)п.
Учитывая это, многие экономисты и геологи рекомендуют общую
рентабельность месторождения оценивать с учетом фактора времени, т. е.
с учетом ежегодного объема прибыли и длительности эксплуатации.
Общая прибыль от месторождения рассчитывается по формуле
гт________[_______п2____।___П3____.	।___Пп
Мобщ— ! + г “Г (! 4-Г)2 f (1 +Г)3 т • • • "Г (] +Г)Л »
где Пь П2, Пз, Пп — размер годовой прибыли в первый, второй, третий
годы и т. д.
Если годовой размер прибыли одинаков, что можно принимать при
оценке месторождений (исходя из единых условий его разработки и по-
стоянной годовой мощности рудника), то
П - G+r)n-l
“общ— Г(]+Г)Л	’
где г — рост производительности труда, или процентная ставка, доли
единицы;
п — длительность эксплуатации, годы.
Пример. Годовая рентабельность месторождения составляет 5 млн. руб. Срок
эксплуатации месторождения 20 лет. Процентная ставка принимается равной 6%.
Общая рентабельность месторождения без учета фактора времени составит
ПОбщ = 5 мли. руб-20=100 мли. руб.
Общая рентабельность месторождения с учетом фактора времени:
5[1 +0,06]20— 1
“общ — 0,06 (1 + 0,06)20 — 57 млн. руб
Рентабельность в последний год работы рудника:
5000000
(1 4-0,06)2<> — !>56 млн. руб.
Для упрощения расчета можно пользоваться расчетными коэффи-
циентами, приведенными в табл. 49.
278

Таблица 49
Расчетные коэффициенты для приведения будущей
прибыли на текущий период в зависимости
от срока ее получения
Процент- ная ставка,	Расчетные коэффициенты			
	5 лет	10 лет	15 лет	20 лет
4	0,88	0,85	0,64	0,67
6	0,84	0,56	0,41	0,31
10	0,62	0,39	0,24	0,14
При выборе месторождений для первоочередного освоения в расчеты
следует принимать рентабельность месторождения с учетом фактора
времени. Так, при одинаковой общей рентабельности двух месторожде-
ний и прочих равных условиях предпочтение должно отдаваться тому
из них, которое характеризуется большим размером прибыли, рассчи-
танной с учетом фактора времени.
Более существенное влияние фактор времени оказывает на стои-
мость проведения геологоразведочных работ и строительство горноруд-
ных предприятий. Увеличение сроков проведения разведки и строитель-
ства горнорудных предприятий приводит к замораживанию капиталь-
ных вложений, наносит огромный ущерб народному хозяйству. Поэтому
при сравнении вариантов разведки и эксплуатации месторождений капи-
тальные затраты следует приводить ко времени окончания строительства
горнорудных предприятий исчисляя их по формуле сложных процентов
с учетом нормативного коэффициента эффективности.
Текущие затраты при пересчете на период завершения строитель-
ства рудника требуют поправочного коэффициента, определяемого по
формуле
Кф = (1+г)п,
где г — процентная ставка, доли единицы;
п — порядковый номер года (окончания разведки или строительства
горнорудного предприятия).
Расчетные коэффициенты для приведения текущих капитальных за-
трат в зависимости от сроков строительства рудника даны в табл. 50.
Таблица 50
Расчетные коэффициенты для приведения текущих
капитальных затрат в зависимости от сроков
строительства рудника
Процент- ная ставка	Расчетные коэффициенты			
	5 лет	10 лет	15 лет	20 лет
4	1,216	1,473	1,799	2,188
6	1,339	1,791	2,396	3,206
10	1,611	2,594	4,178	6,730
А. С. Астахов обращает внимание на то, что приведенная выше фор-
мула сложных процентов применима только при строгих ограничениях.
Расчеты по указанной формуле исходят из посылки о том, что возникаю-
279

щий в народном хозяйстве кругооборотный эффект от каждого рубля
прибыли получается уже с начала следующего года. На третий год пред-
полагается, что полученный во втором году эффект, обращенный в новые
капитальные вложения, также немедленно начинает давать новый эф-
фект. В действительности неизбежны периоды замораживания высво-
божденных средств (например, при строительстве нового рудника).
Поэтому формула сложных процентов завышает интегральную отдачу
капитальных вложений.
Формула сложных процентов не учитывает также того, что круго-
оборотный эффект каждой последующей очереди происходит не беско-
нечно и непрерывно, а лишь в течение срока службы объектов. Круго-
оборотный эффект образуется не от всей суммы предыдущих эффектов,
а только от той их части, которая используется на накопление.
Процедура приведения разновременных затрат в формуле сложных
процентов не отражает кругооборотной прибыли от временного использо-
вания амортизационных отчислений, получаемых с объектов второй и по-
следующих очередей. По всем очередям кругооборота учитывается
только рост прибыли от кругооборота прибыли, но не входит в расчет
прибыль от кругооборота амортизационных отчислений.
Формулой сложных процентов предусматривается, что темп ежегод-
ного прироста аккумулируемого эффекта постоянный и не изменяется
во времени. В действительности это допущение не подтверждается ни
теоретически, ни практически.
Динамические модели оценки эффективности затрат, построенные
А. С. Астаховым на основе реального производства, показывают суще-
ственные различия интегрального эффекта разновременных затрат от
модели, основанной на формуле сложных процентов. Эти различия не
могут быть сглажены путем подбора наиболее адекватной нормы про-
центирования (табл. 51).
Таблица 51
Сравнение эффективности разновременных затрат
по динамическому и статическому методам оценки
Число лет	Величина кругооборотиого эффекта, накапливаемого за период оценки при расчете			
	по динами- ческой модели	по формуле сложных процентов (14-г)л при г		
		0,05	0,08	0,10
1	1,00	1,00	1,00	1,00
2	1,00	1,05	1,08	1,10
3	1,00	1,10	1.17	1,21
4	1,06	1,16	1,26	1,33
5	1,13	1,22	1,36	1,46
10	2,22	1,55	2,00	2,36
15	3,64	1,98	2,94	3,80
20	5,43	2,53	4,32	6,12
25	7,18	3,22	6,34	9,85
30	9,53	4,12	9,32	15,86
35	12,55	5,25	13,69	25,55
40	16,27	6,70	20,12	41,14
Определение основных показателей кондиций
На основе технико-экономического обоснования оптимального ва-
рианта эксплуатации месторождения рассчитываются предельные зна-
чения показателей кондиций, которыми руководствуются при оконтури-
280

вании, блокировке и подсчете балансовых и забалансовых запасов. Выше
было показано, что в зависимости от вида минерального сырья и особен-
ностей месторождения совокупность показателей кондиций могут быть
различными. Ниже рассматриваются наиболее распространенные и важ-
ные из них.
Под минимальным промышленным содержанием
понимают такое содержание полезного компонента в подсчетном блоке,
которое обеспечивает возврат всех затрат на добычу и переработку по-
лезного ископаемого.
При определении минимального промышленного содержания исхо-
дят нз равенства
Q = U,	(16)
где Q — себестоимость 1 т продукции горнорудного предприятия, руб.;
Ц — оптовая цена I т продукции, руб.;
Как известно,
Q=(Qp+Q«+Qo6)-<7,	(17)
где Qp — ставка возмещения затрат на геологоразведочные работы
в расчете на 1 т руды, руб.;
Qn — себестоимость добычи 1 т руды, руб.;
Q06 — себестоимость обогащения 1 т руды, руб.;
q — расход руды на 1 т продукции (концентрата или полезного
компонента) горнорудного предприятия, т.
Если продукцией горнорудного предприятия является концентрат, то
Ск
q ~ Ср-Кр-К» ’
где Ск — содержание полезного компонента в концентрате, %;
Ср — содержание полезного компонента в руде, %;
Кр — коэффициент разубоживания руды при добыче;
Ки — коэффициент извлечения полезного компонента при обогащении.
Подставляя указанные значения в формулу (15) получим:
(QP + Qa + Qo6) • Cmliinp .f(p.KH = LL’
отсюда
p (Qp + Qa + Qo6)-CK
Cmitl пр	Ц-Кр-Ки
Замена содержания полезного компонента в руде (Ср) на минималь-
ное промышленное содержание Cminnp обусловлено равенством (16).
Если продукцией горнорудного предприятия является металл (по-
лезный компонент), то расход руды на 1 т продукции будет зависеть от
того, в каких единицах выражено содержание полезного компонента.
Если оно выражено в процентах, то
100
q~ Ср-Кр-Ки •
Если содержание выражено в килограммах на кубический метр (на-
пример, слюды), то расход руды
1000
9 Ср-Кр-Ки '
Если содержание выражено в граммах на тонну (например, золо-
та) , то
1.10s
Ср-Кр-Ки •
281

Соответственно
п (Cp + Qa + Q06)-ioo
Сппппр— Ц./Ср./Си
(Qp + Qa + Qo6)-1000
Cminnp—	Ц./Ср./<и
(<2р + Рд + Роб)-10в
Cminnp—	Lbtfp./G,
В комплексных рудах минимальное промышленное содержание оп-
ределяется либо для каждого полезного компонента в отдельности, либо
единое для всех компонентов, приведенное к одному из основных компо-
нентов.
Минимальное промышленное содержание для каждого полезного
компонента определяется при следующих условиях:
а)	содержание попутных компонентов в рудах неравномерное, при-
чем могут быть выделены два или несколько промышленных типов руд
при существенно различном соотношении в них полезных компонентов;
б)	целесообразна раздельная добыча и переработка различных ти-
пов руд;
в)	в процессе обогащения получают селективные концентраты;
г)	выделение каждого селективного концентрата требует дополни-
тельных затрат.
При несоблюдении любого из этих условий для комплексных руд
месторождения определяется единое минимальное промышленное содер-
жание, рассчитываемое на условный компонент.
Действительно, если какой-либо попутный компонент распределяется
на месторождении равномерно, примесь его в рудах постоянна, то необ-
ходимость определения в кондициях минимального промышленного его
содержания отпадает, так как запасы этого компонента во всех без
исключения блоках в зависимости от экономики его получения будут
отнесены целиком либо к балансовым, либо к забалансовым.
Если раздельная переработка типов руд, выделенных по содержа-
нию какого-либо попутного компонента, невозможна, целесообразность
извлечения этого компонента также должна решаться в целом для ме-
сторождения, независимо от отнесения запасов попутного компонента по
отдельным блокам к балансовым или к забалансовым.
Если все полезные компоненты попадают в коллективный концен-
трат, на который существует специально обоснованная цена, то колеба-
ния содержаний в рудах отдельных компонентов не имеют значения.
Важно, чтобы суммарная ценность всех содержащихся в руде компо-
нентов обеспечивала все затраты на ее добычу и переработку.
И, наконец, если селективные концентраты не требуют дополнитель-
ных затрат, а могут быть получены попутно, одновременно (например,
свинцовый и цинковый концентраты при флотации) либо в результате
перечистки, то необходимость в определении минимальных содержаний
каждого полезного компонента также отпадает, поскольку ценность руды
в этом случае определяется суммой всех получаемых из нее продуктов.
Следует отметить, что распределение затрат по видам продукции
при комплексном использовании сырья — одна из сложнейших проблем.
Основные затраты, включая и амортизацию по видам продукции, можно
распределить только условно, так как добыча, транспортировка и обога-
щение представляют собой в подавляющем большинстве случаев единый
неразрывный процесс. Так, для получения шеелитовых концентратов из
комплексных медно-молибдено-вольфрамовых руд скарнового типа в го-
лове обогащения необходимо флотационное удаление сульфидов молиб-
282

дена и меди независимо от их содержания. Полученный попутно коллек-
тивный молибдено-медный концентрат в свою очередь флотируется для
извлечения селективных концентратов.
Комплексные полиметаллические руды, содержащие медь, свинец
и цинк, имеют обычно сложный минеральный состав: кроме сульфидов,
которыми представлены все рудные минералы, здесь имеются кварц,
серицит, карбонаты, барит и др. В начале процесса обогащения суль-
фиды отделяют от пустой породы. Полученный коллективный концен-
трат затем подвергают селективной флотации, включающей операции,
необходимые для получения раздельных концентратов: медного, свин-
цового и цинкового.
Многие попутные компоненты концентрируются в соответствующих
селективных или коллективных концентратах и могут быть выделены
лишь в ходе металлургической их переработки. Так, один из главных
попутных компонентов свинцово-цинковых и полиметаллических руд —
кадмий — связан со сфалеритом и концентрируется в отходах металлур-
гической переработки цинковых концентратов, серебро накапливается
в свинцовом концентрате, из которого извлекается с помощью процесса
обессеребрения, золото — в пиритном концентрате или в медном штейне
и т. п.
Целесообразность их выделения решается на основе технологических
испытаний по обогащению и металлургическому переделу. Экономиче-
ская выгода их улавливания учитывается при определении цен на соот-
ветствующие концентраты. Следовательно, расчет минимального про-
мышленного содержания для каждого из попутных компонентов теряет
смысл. Таким образом, во всех случаях, когда затраты на получение ка-
кого-либо попутного компонента выделить невозможно, для комплекс-
ных руд следует определять минимальное промышленное содержание,
рассчитанное на условный компонент, исходя из общих затрат на произ-
водство всех видов продукции.
Пример. Требуется дать оценку комплексным рудам одного из железорудных
месторождений, основным полезным компонентом которого является железо, а попут-
ными— апатит и бадделеит (природная двуокись циркония). Месторождение разраба-
тывается карьером. Руды обогащаются по единой схеме, включающей: дробление и
электромагнитную сепарацию (с выделением магнетитового концентрата), флотацию
(с выделением апатитового концентрата) н гравитацию (с выделением бадделеитового
концентрата).
Стоимость добычи 1 т руды...........................................1,95	руб.
Себестоимость обогащения 1 т руды...................................1,40	руб.
Ставка возмещения затрат на геологоразведочные работы в расчете на
1 т руды.................................................................0,15	руб.
Качественная характеристика руды по подсчетным блокам приведена в табл. 52.
Разубоживание принято нулевым. Извлечение при обогащении: Fe 90%; Р2О5 70%;
ZrO2 50%.
Качество концентратов:
магнетитовый — Fe — 64%;
апатитовый — Р2О5 — 36%;
бадделеитовый ZrO2 — 92%
Оптовая цена 1 т концентрата:
магнетитовый — 10,00 руб.;
апатитовый — 13,54 руб.;
бадделеитовый — 643,00 руб.
Минимальное промышленное содержание рассчитывается на условный компонент,
так как, во-первых, невозможно выделить затраты на каждый вид получаемых кон-
центратов, во-вторых, в связи с единой схемой обогащения руд, при которой невоз-
можна селективная их добыча и переработка. За условный компонент принято железо.
(1,95 + 1,40 + 0,15)-64
'-min пр -	10,00-0,9	~
Чтобы проверить, можно ли запасы руд в указанных подсчетных блоках отнести
к балансовым, по каждому нз них необходимо рассчитать содержание полезных ком-
понентов в пересчете на условный компонент.
283

Переводные коэффициенты для пересчета содержания попутного компонента на
содержание основного определяются по формуле
„	_ Цп'^Си.п*Ск.о
ЛпеР- Цо^и.о-Ск.п ’
где Цп — оптовая цена концентрата попутного компонента;
Кип— коэффициент извлечения попутного компонента;
Ск.п — содержание попутного компонента в концентрате;
Цо; Ки о; Ск.о — соответствующие показатели для основного компонента.
Таблица 52
Качественная характеристика
руды в отдельных подсчетных
блоках
Переводной коэффициент Р2О5 иа железо:
13,54-0,7-64
^пе₽- 10,00-0,9-36 ~ 1’8’
Переводной коэффициент ХгОг на железо:
643-0,5-64
Апер - 10,00-0,9-92 ~25’
Содержание условного железа в подсчетных
блоках:
блок 1 28+(5-1,8) + (0,14-25) =40,5%;
блок 2 18+(2-1,8)+ (0,10-25) =24,1 %;
блок 3 12+(11-1,8)+ (0,20-25) =36,8%.
Из этих расчетов видно, что запасы бло-
ков 1 н 3 следует отнести к балансовым, а за-
пасы блока 2 — к забалансовым.
На ряде месторождений совместно
с богатыми и рядовыми рудами зале-
гают бедные руды, в которых содержание полезных ископаемых ниже
минимального промышленного, рассчитанного по указанной выше фор-
муле. В подавляющем большинстве случаев такие руды относят к за-
балансовым и выбрасывают в отвалы. Затраты на их добычу и транс-
портировку входят в затраты на вскрышу и включаются в себестои-
мость добычи рядовых руд. Такой подход к этим рудам на действую-
щих предприятиях с ограниченной производительностью обогатительных
фабрик иногда обоснован, так как обогащение их приводит к снижению
годового выпуска продукции и ее удорожанию. Однако при оценке но-
вых месторождений это нельзя признать правильным.
Для попутно добываемых руд необходимо рассчитать второе зна-
чение минимального промышленного содержания с учетом нулевой
себестоимости нх добычи н разведки по формуле
Номер
блока
Содержание полезных
компонентов, %
Fe
28
18
12
PaOs
ZrO,
5
2
11
0,14
0,10
0,20
min пр
Qoe' ск
Ц-Кр-Ки*
9
3
Так, для рассмотренного выше примера, когда минимальное про-
мышленное содержание для основных запасов определено в 25%, для
попутно добываемых запасов оно составит:
г _______ 1,40-64	1 л о/
'-min пр 10,00-0,9 ~ 1/0 ’
Если учесть, что фактическое содержание в попутно добываемых
рудах намного выше рассчитанного минимального промышленного
(10—25%), то ясно, что они могут служить серьезным источником до-
полнительной прибыли, иногда более высокой, чем по основным запа-
сам.
В практике геологи и горняки неоднократно обсуждали проблему
попутно добываемых руд, были случаи утверждения для них кондиций.
Так, по данным С. М. Шорохова и Н. И. Бабичева, бортовое содержа-
ние по россыпям для слоев, расположенных у кровли пласта, в силу
неизбежной выемки их и транспортировки либо на обогатительную
284

фабрику, либо в отвал было принято более низким, чем для нижних
слоев, и рассчитывалось по формуле
п (Qu + <?об — Qb)
б — Ц-Ки-Ар-Кн *
где QB — себестоимость вскрышных работ;
Кя—коэффициент намыва.
Следует отметить, что формула эта вполне логична и должна
использоваться в практике шире. Однако более правильно использовать
эту формулу при расчете не бортового, а минимального непромышлен-
ного содержания.
Для некоторых месторождений дефицитного минерального сырья,
представленного большим числом рудных тел, иногда целесообразно
выделение основных и попутных тел или жил с раздельным определе-
нием для тех и других значений минимального промышленного содер-
жания.
К основным относятся такие жилы (рудные тела), разработка кото-
рых обеспечивает возврат всех затрат, включая амортизацию на про-
ходку капитальных выработок, строительство наземных и подземных
сооружений и т. п. Минимальное промышленное содержание для таких
жил определяется обычным порядком.
К попутным относятся такие жилы, которые расположены в преде-
лах рудничного поля основных жил и вскрываются теми же капиталь-
ными выработками, что и основные жилы. Если разработка попутных
жил желательна (например, из-за недостаточной загруженности дей-
ствующих шахт, небольших запасов или дефицитности сырья и необхо-
димости продления жизни рудника), то для них рассчитывается свое зна-
чение минимального промышленного содержания, без учета затрат на
амортизацию основных средств, капитальных выработок и т. п.
Учет использования вскрышных пород и хвостов
обогатительных фабрик. Вскрышные породы и хвосты обогати-
тельных фабрик должны рассматриваться как один из попутных товар-
ных продуктов комплексного горнорудного производства при следующих
условиях:
1)	технологическими испытаниями доказана возможность их про-
мышленного использования;
2)	технико-экономические расчеты показывают, что дополнительные
затраты на их переработку до товарного продукта не превышают извле-
каемой при этом ценности;
3)	установлены объемы их использования и выявлены конкретные
потребители.
Экономическая выгода промышленного использования вскрышных
пород и хвостов обогащения, так же, как и любого другого попутного
компонента, должна учитываться при расчете минимального промыш-
ленного содержания основных полезных компонентов. Известно, что на
многих месторождениях вскрышные породы представляют собой очень
важный вид минерального сырья. Примером могут служить вскрышные
породы на железорудных месторождениях КМА, где они представлены
высококачественными песками, глинами, мелом, фосфоритами и др.
Другими словами, если доказана целесообразность использования
вскрышных пород или хвостов обогащения, минимальное промышленное
содержание на месторождении должно определяться на условный ком-
понент по указанным выше формулам.
Коэффициент приведения вскрышных пород к основному компо-
ненту определяется по формуле
285

__ Цв-/<в-/<И.в-/<п.и-СК.о
АпеР	Цо-Кн-100
где Цв — цена 1 т товарного продукта, получаемого из вскрышных по-
род;
Кв — коэффициент вскрыши;
Ки. в — коэффициент извлечения вскрышных пород в товарную про-
дукцию;
Кп. и — коэффициент промышленного использования вскрышных пород
(подтвержденная потребность в товарном продукте из вскрыш-
ных пород в долях единицы);
Ск. о — содержание основного компонента в концентрате;
Цо — цена 1 т концентрата основного компонента.
Пример. При разработке Оленегорского железорудного месторождения вскрыш-
ные породы (кварциты) используются в качестве строительного щебия. Коэффициент
вскрыши на месторождении — 4; коэффициент промышленного использования — 0,1
(остальная часть вскрышных пород (9/10) не находит промышленного использования
и выбрасывается в отвал).
Цена 1 т щебня — 3 руб., извлечение щебня нз вскрышных пород, которое можно
рассматривать как содержание, составляет 85%.
Цена 1 т магнетитового концентрата 14 руб., содержание в нем железа 65%, коэф-
фициент извлечения железа в концентрат 0,9. Для этих условий
3-4-0,1-65
*neP- 14.0,9-100-и,ио-
Так как извлечение щебня нз вскрышных пород равно 85%, вскрышные породы
по ценности эквивалентны 5% железа (0,06-85).
Коэффициент приведения хвостов обогащения к основному компо-
ненту определяется по формуле
_____ Цх'Ки.Х* Кп.н* Ск,0
Кпе₽- Цо-Ки-100	•
Пример. На том же месторождении кроме вскрышных пород используются
хвосты обогатительной фабрики (кварцевые пески) для производства силикатного кир-
пича. Коэффициент промышленного использования хвостов 0,1, содержание их в руде
65%, отпускная цепа за 1 т — 6 руб., извлечение 100%.
6,1.0,1-65
Кпер= 14.0,9-100 ~ °’03'
Так как содержание хвостов в руде равно 65%, то в целом они эквивалентны
1,95% железа.
Таким образом, за счет использования вскрышных пород и хвостов обогащения
минимальное промышленное содержание железа на Оленегорском месторождении может
быть снижено на 7% (5+1,95).
Бортовое соде р ж а н и е. Под бортовым следует понимать такое
содержание полезного компонента в краевых пробах, включение кото-
рых в контур подсчета запасов обеспечивает максимальный экономиче-
ский эффект эксплуатации месторождения при наименьших потерях
сырья в недрах.
По пробам с бортовым содержанием производится оконтуривание
месторождения. Бортовое содержание изменяется от минимального про-
мышленного содержания (верхний предел) до содержания полезного
компонента в хвостах обогащения (ннжний предел).
Если рудное тело имеет четкие контакты с вмещающими породами,
а распределение в нем полезного компонента равномерное, то необходи-
мости в использовании бортового содержания для оконтуривания не воз-
никает, так как в этом случае контурами служат контакты рудного тела.
Если рудное тело характеризуется постепенным снижением содержания
полезного компонента к флангам, оконтуривание запасов производится
по минимальному промышленному содержанию, которое здесь совпадает
с бортовым содержанием (рис. 67). Пользоваться в данном случае для
286

оконтуривания содержанием ниже минимального промышленного непра-
вильно, так как это приведет к увеличению балансовых запасов за счет
забалансовых.
Использование бортового содержания по величине ниже минималь-
ного промышленного значения оправдано лишь на месторождениях с не-
равномерным и незакономерным распределением полезных компонентов,
когда оконтуривание по минимальному промышленному содержанию
приводит к резкому сокращению запасов либо к разделению рудного
тела на ряд мелких участков, гнезд, линз, что ухудшает горнотехниче-
ские условия ведения работ, снижает производительность и в итоге по-
вышает себестоимость продукции горнорудного предприятия (рис. 68,
69, 70, 71).
Рис. 67. Тип распределения полезного компо-
нента, при котором контуры балансовых руд
целесообразно проводить по минимальному
промышленному содержанию.
/ — изолинии содержания полезного компонен-
та; 2 — изолиния минимального промышленно-
го содержания
Рнс. 68. Тип распределения полезного компо-
нента, при котором контуры балансовых rtfrx
целесообразно проводить по бортовому содер-
жанию.
1 — изолиинн содержания полезного компонен-
та; 2 — изолинии минимального промышленно-
го содержания; 3 — изолинии бортового содер-
жания
Часто в таких случаях оконтуривание по более низкому содержа-
нию, чем минимальное промышленное, хотя и приводит к снижению
среднего содержания полезного компонента на месторождении, но ока-
зывается более выгодным, так как существенно улучшает горнотехниче-
ские условия эксплуатации за счет получения более простого и единого
контура рудного тела и повышает производительность горнорудного
предприятия. Другими словами, некоторое увеличение затрат, например
на обогащение в связи со снижением среднего содержания полезного
компонента в руде, с избытком компенсируется снижением затрат на до-
бычу за счет повышения производительности предприятия, улучшения
горнотехнических условий эксплуатации.
Изменение бортового содержания на таких месторождениях, как
правило, приводит к существенному изменению качества сырья, произ-
водительности горнорудного предприятия, условий добычи и в конечном
итоге к изменению экономических показателей эксплуатации, что в свою
очередь влияет на величину минимального промышленного содержания.
А\ожно наметить такую последовательность определения. Вначале по
разведочным данным оконтуривают месторождение по нескольким ва-
риантам бортового содержания. Число вариантов зависит от характера
месторождения. В сложных случаях их может быть три-четыре, причем
численное значение по одному из них должно быть равно минимальному
промышленному содержанию на аналогичном месторождении.
По каждому из вариантов оконтуривания подсчитываются запасы
руды и полезного компонента, оценивается качество руды, определяется
среднее содержание в ней полезного компонента, изучаются изменения
морфологии рудных тел и горнотехнических условий их разработки.
287

В большинстве случаев полученные данные позволяют правильно вы-
брать оптимальное значение бортового содержания и на основе этого
рассчитать минимальное промышленное содержание. В других случаях
такая методика позволяет по меньшей мере забраковать явно непригод-
ные варианты бортового содержания, а остальные оценить методом эко-
номических расчетов.
В табл. 53 приведены такие расчеты на примере одного из редкоме-
тальных месторождений, в табл. 54 — на примере месторождения поли-
металлов.
Таблица 53
Изменение минимального промышленного содержания и технико-
экономических показателей эксплуатации месторождения
в зависимости от бортового содержания
Показатели	Варианты бортового содержания, %			
	0,25	0,19	0,13	0,07
Минимальное промышленное содержание, %	0,46	0,35	0,24	0,13
Запасы руды категорий B-|-Ci, тыс. т	173	402	888	2017
Среднее содержание, %	0,50	0,43	0,31	0,19
Запасы металла, т	865	1728	2731	3823
Годовая производительность рудника по руде, тыс, т	20	50	100	200
То же, по условной продукции, т Годовые издержки, тыс. руб.	80	170	240	300
	571	1488	2416	4055
Годовая прибыль, тыс. руб.	460	910	1050	860
Капитальные затраты, тыс. руб.	2230	2880	7200	10 020
Удельные затраты на 1 т руды, тыс. руб.	Ш	57	72	50
Срок окупаемости капитальных затрат, годы	5	3	7	11
РентабельнЬсть, %	17,5	26,3	12,1	7,1
Увеличение годового выпуска условной продукции, т	—..	90	160	220
Себестоимость 1 т условной продукции, получаемой за счет прироста запасов, руб-			1240	1740	2260
Оптовая цена 1 т условной продукции, руб-	2000	2000	2000	2000
Из приведенных в табл. 53 данных видно, что оптимальным вариан-
том бортового содержания служит третий (0,13%), обеспечивающий са-
мый высокий годовой выпуск металла и достаточно высокую эффектив-
ность эксплуатации месторождения. Четвертый вариант (бортовое содер-
жание 0,07%) неприемлем, так как себестоимость единицы продукции,
получаемой за счет прироста запасов, в этом случае выше установлен-
ных лимитов (убыток 260 руб. на 1 т).
Из табл. 54 видно, что наиболее обоснован второй вариант борто-
вого содержания (2,5%). Третий и четвертый варианты непригодны, так
как себестоимость условного цинка по ним выше оптовой цены на него.
Для месторождений, представленных рядом рудных тел, одно зна-
чение бортового содержания не всегда обеспечивает оптимальный ва-
риант оконтуривания. Примером могут служить месторождения слюдо-
носных пегматитов. Как известно, эти месторождения представлены де-
сятками и даже сотнями сравнительно небольших пегматитовых тел,
каждое из которых часто характеризуется своими особенностями рас-
пределения мусковита.
Пример таких разнородных по распределению мусковита пегмати-
тов показан на рис. 69а, из которого видно, что для одного из
пегматитовых тел характерно неравномерное, незакономерно изме-
288

Таблица 54
Изменение технико-экономических показателей эксплуатации
месторождения в зависимости от бортового содержания
Показатели	Варианты бортового содержания условного цинка, в %			
	4 !	2,5	2,0	'	1,5
Запасы руды, тыс. т Среднее содержание в руде, %	7 095	9 701	И 000	124 000
меди	2,85	2,43	2,2	2,0
свинца	1,28	1,06	0,97	0,89
цинка	8,97	7,09	6,4	5,83
условного цинка	14,24	10,55	10,45	9,52
Потери руды, %	10	10	10	10
Разубоживание руды, %	10	10	10	10
Годовая добыча руды, тыс. т Извлечение при обогащении н металлур- гическом переделе, %	300	400	450	500
меди	75,2	71,4	71,0	70,5
свинца	58,2	56,3	55,3	54,3
цинка Годовой выпуск условного цинка, т	69,8	68,8	68,3	67,9
в том числе за счет	27 423	28 657	29154	29 308
прироста запасов, т	—	1 234	497	154
Себестоимость 1 т условного цинка, руб. в том числе за счет	216,5	232,3	242,7	254
прироста запасов, руб.	—	528,5	1 333	2 378
Оптовая цена за 1 т цинка, руб.	530	530	530	530
Годовая прибыль, тыс. руб. Удельные капитальные затраты на 1 т ус-	8 595,2	8 598,2	8 230,5	8 089,8
ловного цинка, руб. Срок окупаемости капитальных затрат,	980	795	823	869
ГОДЫ	2,2	2,6 »	2,9	3,1
няющееся содержание. Опыт разработки таких тел показал, что выде-
лять при подсчете запасов в пределах тел участки с пониженным содер-
жанием нецелесообразно. Такие тела целиком представляют промыш-
ленный интерес и запасы слюды в них должны оконтуриваться в конту-
рах жил, т. е. с бортовым содержанием равным нулю. Для второго пег-
матитового тела (рис. 69, б) оптимальным значением бортового содер-
жания, равным в данном случае минимальному промышленному, яв-
ляется 10 кг/м3.
Необходимость расчета двух или более значений бортового содер-
жания для разных рудных тел одного и того же месторождения олова
обосновывают А. Б. Каждан и Н. И. Соловьев. Даже для одного рудного
тела иногда целесообразно устанавливать два значения бортового со-
держания, например, для разных частей рудного тела, разрабатываемых
открытым и подземным способом.
Для очень сложных рудных тел приходится обосновывать значения
бортового содержания отдельно для оконтуривания рудного тела по мощ-
ности, простиранию (длине) и падению (ширине). Причем если в пер-
вом случае определяют бортовое содержание в краевой пробе, то в двух
остальных случаях — бортовое содержание в краевой выработке. Осо-
бенно это характерно для месторождений россыпного и коренного зо-
лота, олова, редких металлов, слюды и т. п. Оконтуривание таких место-
рождений обычно представляет собой сложную операцию.
В практике бортовое содержание в краевой выработке по величине
принимается обычно несколько выше бортового содержания в краевой
пробе, но ниже минимального промышленного. Обосновать оптимальное
значение того и другого бортового содержания можно только повариант-
19 Зак. 321	289

ным оконтуриванием и подсчетом запасов, а в необходимых случаях и
технико-экономическими расчетами различных вариантов.
Нельзя признать правильным мнение некоторых авторов о том, что
бортовое содержание можно определять аналитически, например по оп-
равданности прямых затрат, непосредственно связанных с добычей и
переработкой минерального сырья (за исключением цеховых и обще-
комбинатских затрат).
Такой формальный подход к оконтуриванию не решает главного
назначения бортового содержания — учета конкретных особенностей
распределения полезного компонента, выявления природных закономер-
ностей и использования их для выбора оптимального варианта эксплуа-
тации месторождения. Если бортовое содержание рассчитывать по фор-
Рнс. 69. Варианты оконтуривания под-
счетного блока балансовых запасов в
зависимости от характера распределе-
ния полезного компонента (проекции
мусковитоносных пегматитовых жил на
вертикальную плоскость).
а — неравномерное и незакономерное
распределение слюды. Контур подсчет-
иого блока совпадает с границами жи-
лы; б — закономерное снижение слюды
по простиранию. Контур подсчетного
блока, проводится по бортовому содер-
жанию 10 кг/м3.
/ — валовая проба нз горной выработ-
ки, цифра вверху — содержание слюды
(в кг/м3); 2 — керновая проба, цифра
вверху — содержание слюды (в кг/м3);
3 — граница подсчетиого блока
муле, то в одних случаях это будет приводить к увеличению запасов
месторождения за счет забалансовых и соответственно к неоправданному
снижению качества сырья, в других — к разобщению рудного тела на
ряд изолированных линз и, следовательно, к выбору не оптимального
варианта эксплуатации месторождения.
Минимальная мощность тел полезных ископае-
мых и максимально допустимая мощность пустых
прослоев и некондиционных руд, включаемых в под-
счет запасов. Эти показатели взаимосвязаны и предусматриваются
кондициями в том случае, если мощность рудных тел на месторождении
резко изменяется, они отличаются сложным строением, при котором
рудные интервалы чередуются с различными по мощности безрудными
прослоями или некондиционными рудами.
Как известно, подсчет запасов должен проводиться без учета воз-
можных потерь и разубоживания руды. Поэтому максимальная мощ-
ность пустых пород и некондиционных руд, включаемых в подсчет запа-
сов, предусматривается как показатель кондиций лишь в том случае,
если на месторождении невозможно или экономически нецелесообразно
их оконтуривание в процессе разведки и селективная разработка в про-
цессе добычи.
Минимальная мощность определяется системой разработки место-
рождения, условиями залегания рудных тел, крепостью и устойчивостью
руд, безрудных прослоев и вмещающих пород.
В сложных случаях для обоснования кондиций по мощности рудных
тел и безрудных прослоев приходится рассматривать несколько вариан-
290

тов систем разработки и методом исключения или сравнения эффекта
выбирать оптимальную систему.
Увеличение максимальной мощности пустых и некондиционных про-
слоев, включаемых в подсчет запасов, как правило, позволяет исполь-
зовать более производительную систему разработки, упрощает и уде-
шевляет добычу руд, увеличивает запасы, но одновременно снижает ка-
чество руды, нередко и извлечение полезных компонентов на обогати-
тельной фабрике, а также удорожает обогащение.
Кроме того, следует учитывать, что производственная мощность
обогатительных фабрик обычно ограничена и снижение содержания по-
лезных компонентов в добываемой руде приводит к общему снижению
производительности горнорудного предприятия по конечному продукту.
Чтобы оценить суммарное влияние этих факторов, иногда требуется
оконтурить и подсчитать запасы по нескольким вариантам минимальной
мощности рудных тел и максимальной мощности нерудных прослоев,
включаемых в подсчет запасов, проанализировать изменение в зависи-
мости от варианта запасов сырья, качества руд и технико-экономических
показателей горнорудного предприятия.
Предельным значением мощности крутопадающих рудных тел, обес-
печивающим возможность подземной разработки без подрыва вмещаю-
щих пород, является обычно 0,5—0,7 м. Ниже этой мощности по прави-
лам безопасности в отношении допустимой ширины очистного простран-
ства селективная выемка полезного ископаемого обычно не допускается.
Добыча может производиться только с подрывом вмещающих пород,
т. е. с разубоживанием руды.
Если месторождение представлено чередованием прослоев руд и
вмещающих пород, то из ранее пройденной подземной выработки
по одному из прослоев руды с допустимой шириной очистного про-
странства практически возможна последовательная селективная выемка
других прослоев и при меньшей их мощности, но при условии устойчи-
вости руд и пород и экономической целесообразности такой отработки.
Действительно, если руды и чередующиеся с ними пропластки пус-
той породы неустойчивы, то селективная выемка окажется невозможной.
Селективная выемка может быть нецелесообразной и по технико-эконо-
мическим причинам, например, при значительном росте затрат на до-
бычу руды, не компенсируемым выгодой от обогащения.
Для пологозалегающих рудных тел минимальная мощность для под-
земной разработки обычно принимается равной 1,4—1,5 м, что обеспе-
чивает минимальную высоту очистного пространства. Чередующиеся
прослон руд и пустых пород могут быть также последовательно селек-
тивным путем отработаны и при меньшей мощности, но в этом случае
роль устойчивости слоев еще более возрастает, так как они расположены
в кровле очистного пространства.
При открытой разработке минимальная мощность для селективной
выемки зависит от принятой высоты уступа карьера и используемой тех-
ники (экскаваторов, скреперов и др.). Обычно минимальную мощность
рудного тела и максимальную мощность пустых пород, включаемых
в подсчет запасов, при открытой разработке принимают равной высоте
или половине высоты уступа.
В кондициях обычно указывается истинная мощность. Так, на Ков-
дорском железорудном месторождении, где рудные тела имеют вер-
тикальное падение, минимальная мощность рудных тел и максимальная
мощность пустых пород и некондиционных руд, включаемых в подсчет
запасов, равные б м, соответствуют вскрываемой мощности по разведоч-
ному пересечению (скважина с зенитным углом наклона 70°) — 18 м.
Величина мощности пустых прослоев, включаемых в подсчет запа-
сов, оказывает большое влияние на контуры, количества и качество
балансовых запасов, а также на сложность и достоверность подсчета
19*	291

запасов. Так, очевидно, что первый вариант оконтуривания балансовых
запасов Соколовского железорудного месторождения отличается от вто-
рого (окончательного) значительно меньшей надежностью и большей
сложностью (рис. 72).
Минимальный метропроцент. Для рудных тел, имеющих
мощность меньше минимальной выемочной, но характеризующихся по-
вышенным содержанием полезного компонента, одним из показателей
Рис. 70. Контуры промышленного оруденения (заштриховано) в экс-
плуатационном блоке одного из месторождений при различных
вариантах бортового содержания.
Бортовое содержание (в %): а—1,0; 6 — 0,8; в — 0,6; г — 0,4; д —
0,2; е — 0,1; ж — 0,01
кондиций служит минимальный метропроцент, представляющий собой
произведение минимальной мощности на минимальное промышленное
содержание полезного компонента. Маломощные рудные тела в силу
технических пределов ширины или высоты горно-эксплуатационных вы-
работок при разработке будут разубоживаться вмещающими породами
(чем меньше мощность, тем больше разубоживание). Смысл применения
минимального метропроцента как показателя кондиций заключается
в том, что разубоживание должно пропорционально компенсироваться
повышенным содержанием полезного компонента, т. е. должны соблю-
даться два условия:
П1ср ’ Сср^ Cmin пр ' Wimln пр>
Сср^ Cmln пр,
292

где mcp и ССр — соответственно фактические средние мощность и содер-
жание.
Если вмещающие породы также содержат полезный компонент, то
должно соблюдаться условие
Шер • СсрН-Евм up ГЛТср) Стщ Пр  Шп11п пр.
В кондициях кроме минимального метропроцента устанавливаются
минимальная мощность и минимальное промышленное содержание.
Рис. 71. Морфология промышленного ору-
денения на золоторудном месторождении
при изменении бортового содержания. По
И. Д. Когану [10].
Бортовое содержание (в г/т): /—4, 2—3. 3 —
вмещающие породы
Нельзя пользоваться только одним метропроцентом, так как в этом слу-
чае к балансовым могут быть отнесены запасы с весьма низким содер-
жанием из-за большой мощности рудных тел.
Рис. 72. Варианты максимальной мощности пустых прослоев, включаемых в подсчет запасов. По
И. Д. Когану.
а — мощность 2 м; б — мощность 6 м.
I — кондиционные руды; 2 — вмещающие породы
Пример. Примем, что кварцевая жила с золотым оруденением характеризу-
ется изменением мощности, содержания золота и метропроцента в широких пределах
(рис. 73). Технико-экономическими расчетами установлено, что минимальная мощность
равна 1 м, минимальное промышленное содержание 10 г/т. Минимальный метрограмм,
следовательно, составляет 10 г • м/т.
На рис. 73 видно, что балансовые запасы следует выделить лишь в центральной
части жилы. В северной части запасы по жиле относятся к забалансовым из-за низкого
(меньше минимального промышленного) содержания. В южной части жилы запасы так-
же забалансовые из-за некондиционного метропроцента.
Минимальный коэффициент рудоносности исполь-
зуется только на месторождениях со сложным и крайне неравномерным
распределением полезного компонента при следующих условиях.
1. Оконтуривание рудных гнезд, линз, карманов и перемежающихся
с ними безрудных или некондиционных по содержанию участков при ве-
дении разведочных работ невозможно или экономически нецелесооб-
разно.
293

2, При эксплуатации месторождения возможно и экономически вы-
годно селективное оставление в целиках или селективное удаление в от-
вал пустых пород и некондиционных руд. Пустые породы или неконди-
ционные руды могут удаляться в отвал либо непосредственно в процессе
очистных работ, либо при последующей рудоразборке.
Выше отмечено, что на месторождениях с неравномерным распре-
делением полезного компонента, когда рудные участки перемежаются
с безрудными, которые невозможно оконтурить в процессе разведки и
отделить в процессе эксплуатации, в качестве показателя кондиций ис-
пользуется максимальная мощность пустых пород и некондиционных
руд, включаемых в подсчет запасов. При использовании такого показа-
теля кондиций среднее содержание полезного компонента в подсчетном
блоке рассчитывается с учетом разубоживания руд пустыми породами

Рис. 73. Использование метрограмма при
оконтуривании балансовых запасов.
/ — некондиционные по содержанию пробы:
2 — кондиционные по содержанию пробы:
3 — мощность жилы (в числителе) и содер-
жание (в знаменателе) полезного компо-
нента
или некондиционными рудами. Для введения коэффициента рудоносно-
сти этих условий уже недостаточно. Необходимо обоснование возмож-
ности и экономической целесообразности селективного отделения пустых
пород или некондиционных руд в процессе эксплуатации месторождения.
При этом среднее содержание полезного компонента в подсчетном блоке
рассчитывается без учета тех прослоев пустых пород и некондиционных
руд, которые учтены коэффициентом рудоносности.
Следовательно, обоснование этих двух показателей кондиций в от-
рыве одного от другого невозможно. Увеличение максимальной мощно-
сти пустых и некондиционных пород, включаемых в подсчет запасов,
приводит к увеличению коэффициента рудоносности. Необходим глубо-
кий анализ зависимости количества запасов, качества руд, особенно-
стей и экономики ведения эксплуатационных работ от мощности пустых
и некондиционных прослоев, включаемых в подсчет запасов и учиты-
ваемых коэффициентом рудоносности. Формальный подход и выбор
этих показателей по аналогии недопустимы.
В практике известны случаи, когда, казалось бы, соблюдаются все
условия для обоснования коэффициента рудоносности, но экономически
более целесообразна валовая добыча и переработка руд. И, наоборот,
на многих месторождениях использование коэффициента рудоносности
на стадии разведки и подсчета запасов представлялось сомнительным,
а последующая эксплуатация месторождения показала не только воз-
можность, но и высокую экономическую эффективность первичной рудо-
разборки.
Например, на свинцово-цинковых жилах Садона, характеризую-
щихся сложным чередованием богатых и убогих по содержанию метал-
лов участков, раздувами и пережимами, при разработке горизонталь-
294

ними слоями с закладкой использование рудоразборки ревко повышает
качество руды и экономический эффект ее обогащения, что с избытком
компенсирует дополнительные затраты на рудоразборку. На других жи-
лах Садона используется система разработки с магазинированием руды,
при которой технически невозможна сортировка руды и, следовательно,
при аналогичных данных неоправдано использование коэффициента ру-
доносности.
В процессе разведки сложных месторождений геолог обязан твор-
чески продумать методику разведки, опробования и технологических
испытаний, обеспечивающих правильное обоснование этих показателей.
В частности, большое значение имеет тип выработки, длина секционных
проб, представительность технологических проб. Например, без прове-
дения горных выработок и взятия валовых проб часто нельзя судить
о возможности рудоразборки. В расчете коэффициента рудоносности
нельзя учесть безрудные участки меньшей мощности, чем длина секци-
онных проб. Суждение об эффективности рудоразборки будет невер-
ным, если для технологических испытаний использована руда валовой
выемки (без удаления пустых и некондиционных пород) либо только
селективно выбранная руда.
Коэффициент рудоносности также тесно связан с бортовым содер-
жанием. Увеличение бортового содержания приводит к уменьшению
коэффициента рудоносности. Если бортовое содержание обосновывается
вариантным методом, то по каждому варианту определяется и коэффи-
циент рудоносности. Расчеты ведутся обычно статистически линейным
способом по формуле
/Г	4~ ... + тп
I* Л11 -|- ЛТз “Ь • • • “Ь 9
где m}; т2\ тп — мощность кондиционной руды и пустых (или не-
кондиционных) пород, включаемых в подсчет за-
пасов;
ЛГ], Мг, ..., Мп— суммарная мощность руды и некондиционных по-
род по выработкам в контурах подклетного блока,
включая и те некондиционные прослои, которые
учитываются коэффициентом рудоносности.
Пример. Необходимо определить коэффициент рудоносности по разрезу *
(рис. 74) на железорудном месторождении, для которого обоснованы: бортовое содер-
жание 10%, максимальная мощность пустых и некондиционных прослоев, включаемая
в подсчет запасов, истинная 6 м и по разведочному пересечению 18 м, минимальное
промышленное содержание железа 25%. Исходные данные для определения коэффи-
циента рудоносности по разрезу приведены в табл. 55.
1330 Л
~ 1704 — °’78'
При наличии планов выхода рудного тела на поверхность земли или
на эксплуатационные горизонты можно пользоваться площадным или
объемным методом определения коэффициента рудоносности. Обычно
эти методы применяют при эсплуатации месторождения, когда оио де-
тально вскрывается горно-буровыми выработками на горизонтах либо
густой сетью буровзрывных скважин.
Следует иметь в виду, что использование коэффициента рудонос-
ности требует дополнительных затрат при эксплуатации месторождения,
связанных с оконтуриванием безрудных или некондиционных участков
и их селективной отработкой.
Если такие участки целесообразно оставлять в целиках (обычно при
подземной добыче), то дополнительные затраты связаны с необходимо-
стью оконтуривания и дополнительной проходки горноподготовительных
* Коэффициент рудоносности определяется в целом для подсчетного блока.
295

выработок. Наконец, бывают случаи, когда дополнительные затраты свя-
заны с первичной рудоразборкой в забоях или на поверхности земли
и удалением отсортированных пустых пород и некондиционных руд в от-
валы. Объем дополнительных затрат может быть определен лишь на
основе учета конкретных особенностей месторождения и условий его
разработки.
Дополнительные затраты зависят от величины коэффициента рудо-
носности и должны быть учтены при расчете минимального промышлен-
ного содержания.
Некоторыми авторами указываются предельно допустимые значения
коэффициентов рудоносности для отдельных видов минерального сырья.
ИР ПЕР Г7Р
Рис. 74. Определение коэффициента рудоносности по разрезу Ковдорского
Железорудного месторождения.
1 — пробы с содержанием железа (знаменатель) выше бортового, вклю-
ченные в подсчет запасов; 2 — пробы с содержанием железа ниже борто-
вого и мощностью (числитель) меиее 18 м, включенные в подсчет запасов;
3 — пробы с содержанием железа ниже бортового и мощностью более
18 м, учитываемые коэффициентом рудоиосностн; 4 — контуры подсчет-
ного блока
Таблица 55
Исходные данные для определения
коэффициента рудоносности
№ выработок	Суммарная мощность прослоев кондиционных РУД, м	Суммарная мощность прослоев некондицион- ных руд мощностью менее 18 м, м	Суммарная МОЩНОСТЬ некондицион- ных руд мощностью более 18 м, м	Суммарная мощность по выработке  в контурах Подсчетиого блока, м
1	115	25	.		140
2	217	45	100	362
3	312	63	40	415
4	225	—	74	299
5	242	21	140	403
6	65	—	20	85
Всего	1176	154	374	1704
296

Однако в общем случае такие рекомендации нельзя считать обоснован-
ными. При расчете кондиций может быть оправдана любая сколь угодно
малая величина коэффициента рудоносности, лишь бы она была компен-
сирована соответствующим повышением минимального промышленного
содержания и обоснована технико-экономическими соображениями. Это
подтверждается практикой, например, на жильных свинцово-цинковых
месторождениях Садона коэффициент рудоносности иногда снижается
до 0,4—0,5, а на ртутных месторождениях даже до 0,1—0,07.
В методических указаниях ГКЗ СССР по обоснованию и расчету
кондиций минимальное промышленное содержание с учетом коэффици-
ента рудоносности рекомендуется определять по формуле
(3 + 3^р)-100
C,fpmin пр = Cmin пр + Сд = Ц-Ки-Кр ’
где Cmin'np — минимальное промышленное содержание, рассчитанное без
учета дополнительных затрат на коэффициент рудоносно-
сти;
Сл — дополнительное содержание, на которое должно быть по-
вышено минимальное промышленное содержание с учетом
затрат на коэффициент рудоносности;
3 — затраты на добычу и переработку 1 т руды;
Зкр — дополнительные затраты, связанные с коэффициентом ру-
доносности.
Из этой формулы следует, что
• С к
С — р
д Ц-Кп-Кр •
Последняя формула позволяет оценивать предельно допустимое сни-
жение коэффициента рудоносности в зависимости от фактического содер-
жания полезного компонента в любом подсчетном блоке.
Пример. Для железорудного месторождения обосновано:
а)	минимальное промышленное содержание железа 30% при коэффициенте рудо-
носности 1,0;
б)	дополнительные затраты на добычу 1 т руды 0,5 руб. при коэффициенте рудо-
иосности 0,8;
в)	оптовая цена 1 т 65%-ного концентрата 10 руб.;
г)	коэффициент извлечения железа при обогащении 0,81;
д)	коэффициент разубоживания 0,8.
Необходимо установить предельный коэффициент рудоносности для подсчетного
блока с содержанием железа 45%.
Дополнительное содержание, на которое должно быть повышено минимальное
промышленное содержание с учетом затрат, связанных с коэффициентом рудоносности
0,8, будет равно:
°,5-65
Сд ~ 10-0,81-0,8 ~ 5%-
Если считать, что увеличение затрат на добычу пропорционально снижению коэф-
фициента рудоносности, то нетрудно подсчитать, что минимальное промышленное содер-
жание должно увеличиваться в зависимости от коэффициента рудоносности следующим
образом:
Коэффициент рудоносности ....	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
Минимальное промышленное содержание	50	47,5	45	42,5	40	37,5	35
В нашем примере для подсчетного блока предельный коэффициент рудоносности
составляет 0,4.
Глубина разработки и максимальный коэффи-
циент вскрыши. Глубина подземной разработки месторождения оп-
ределяется на основе прямых технико-экономических расчетов по вари-
антам глубины и добычи. При этом учитываются горно-геологические
особенности месторождения, потребность в минеральном сырье, степень
его дефицитности в данном экономическом районе. В нашей стране глу-
бина подземной разработки редко превышает 1000 м, но в настоящее
297

время в Криворожском железорудном бассейне проектируются шахты
глубиной 1200—1500 м. В мировой практике известны примеры более
глубокой подземной добычи. Так, в ЮАР глубина шахт по разработке
золотоносных конгломератов Витватерсранда нередко превышает 2000—
3000 м, а некоторые из них достигают глубины 3900 м.
На мелких подземных рудниках при постоянной производительности
с увеличением глубины разработки существенно увеличивается себестои-
ность добычи минерального сырья. Так, согласно расчетам «Гипрони-
неметаллоруд», на мусковитовых рудниках Кольского полуострова с го-
довой производительностью 30—50 тыс. м3 жильной массы себестоимость
1 т промсырца при разработке до глубины 180 м составляет 47 руб. и
увеличивается при глубине разработки в 600 до 74 руб. Следовательно,
глубина разработки на таких рудниках нередко ограничивается по эко-
номическим соображениям.
Открытый способ добычи минерального сырья имеет значительные
преимущества по сравнению с подземным. Производительность труда
рабочих на карьерах в 5—10 раз выше, а себестоимость добычи ниже,
чем на шахтах. Строительство карьеров осуществляется в 2—3 раза
быстрее, а капитальные затраты на их строительство в 1,5—2 раза мень-
ше, чем на шахтах. Потери минерального сырья при этом снижаются
в 3—4 раза, повышается безопасность, механизация и гигиеничность ра-
бот, исключается потребность в крепежных материалах.
Поэтому открытый способ разработки получает все большее разви-
тие, увеличиваются глубины карьеров. Так, глубина Коркинского уголь-
ного карьера проектируется в 500 м, Канарского титаномагнетитового —
в 720 м, Баженовских асбестовых карьеров — в 680 м, Сибаевского мед-
ноколчеданного— в 420 м. Открытыми работами добывается свыше 50%
всех полезных ископаемых, в том числе более 25% угля, свыше 70%
железных руд, около 70% цветных металлов и почти 100% строительных
материалов, флюсовых известняков, цементного сырья, огнеупорных
глин и т. п.
Шире стали применять открытый или комбинированный (открытый
на верхних горизонтах и подземный на нижних) способы разработки на
сравнительно небольших месторождениях олова, золота, вольфрама и др.
Все больше строится карьеров-гигантов. Так, производительность Соко-
ловско-Сарбайского железорудного карьера составляет 26 млн т, а в ско-
ром времени будет доведена до 35 млн. т руды в год. Производитель-
ность Экибастузского угольного карьера 516 проектируется довести до
45 млн. т, а Итатского 1 — до 60 млн. т угля в год.
Способы разработки выбираются в зависимости от масштабов, мор-
фологии, глубины и условий залегания полезного ископаемого. Одним
из серьезных факторов, ограничивающих использование открытой раз-
работки, является объем вскрышных пород, которые следует удалять
в отвал при строительстве карьера. Он чаще всего выражается через
коэффициент вскрыши (в м3/м3, м3/т, т/т), под которым понимают массу
вскрышных пород, подлежащих удалению в отвал, при добыче единицы
руды. Так; если коэффициент вскрыши равен 5 м3/т, то это значит, что
на 1 т руды приходится добывать и удалять в отвал 5 м3 пустой породы.
Открытая добыча экономически оправдана лишь в том случае, если
себестоимость добычи 1 т руды и приходящейся на нее пустой породы
при этом не превышает себестоимость добычи 1 т руды при подземной
разработке, т. е. при соблюдении равенства
Qo“b Qb ’ Ав Qn>
где Qo — себестоимость добычи 1 т руды открытым способом;
QB — себестоимость добычи 1 т (1 м3) вскрышных пород;
Кв — коэффициент вскрыши;
Qn — себестоимость добычи 1 т руды подземным способом.
298

Из этого соотношения можно найти предельное значение коэффи-
циента вскрыши Ав-п, при котором экономически оправдана открытая
разработка
v Qn — Qo
АВ.В- QB .
Для месторождений, разработка которых подземным способом пол-
ностью исключается из-за горно-геологических условий или экономиче-
ской нецелесообразности, предельный коэффициент вскрыши может быть
определен по формуле
(Сф - Ст,ппр)-Ц-/<и-/<Р
^в.п = —QB.1OO
где Сф — фактическое содержание ценного компонента.
Расходы на вскрышу учитываются при определении минимального
промышленного содержания. Поэтому в кондициях следует указывать
предельный коэффициент вскрыши, который учтен в расчетах.
Минимальные запасы полезного ископаемого. Этот
показатель вводится в кондиции в редких случаях, когда месторождение
представлено рядом разобщенных рудных тел (разобщенными кустами
жил), разработка которых требует организации самостоятельного руд-
ника. Такой показатель во временных кондициях необходим в целях пра-
вильного выбора объекта, обоснования и планирования детальной раз-
ведки, а в постоянных кондициях для разделения запасов на балансовые
и забалансовые. В общем случае минимальные запасы определяются из
расчета окупаемости капитальных вложений на строительство рудника.
Следовательно, этот вопрос связан с обоснованием способа разработки,
капитальных вложений, годовой производительности предприятия, его
технико-экономических показателей и амортизационного срока. Вполне
понятно, что все эти факторы зависят от географических, транспортно-
экономических и горнотехнических условий работ, особенностей залега-
ния, морфологии и внутреннего строения залежей, качества руд и осо-
бенностей их переработки.
По этим причинам твердо установленных требований к минималь-
ным запасам быть не может. В каждом конкретном случае они устанав-
ливаются расчетами на основе особенностей месторождения, сложив-
шейся экономики района, его освоенности, наличия горнодобывающих
и перерабатывающих предприятий, их обеспеченности минеральным
сырьем и т. п. Ориентировочное представление о минимальных запасах
дают группировки промышленных типов месторождений различных ви-
дов минерального сырья. Вопрос о минимальных запасах на средних,
крупных и уникальных месторождениях, как правило, не возникает.
Наоборот, на мелких и очень мелких месторождениях этот вопрос ре-
шается в зависимости от качества сырья, дефицитности его в данном
районе и от других факторов.
Например, по данным Б. М. Косова и Н. М. Остроменецкого, мел-
кие горнообогатительные предприятия по олову на изолированных жиль-
ных месторождениях с производительностью 250 т руды в сутки могут
работать рентабельно, если руды богатые, легко обогатимые, содержание
олова 0,6—0,7%, минимальные запасы руд 0,7—1 млн. т, запасы металла
4,5—5,5 тыс. т. Предприятия с производительностью 500 т руды в сутки
экономически оправданы при содержании олова не менее 0,4% и при
минимальных запасах руды 3—4 млн. т, металла 12—15 тыс. т. Для
крупных штокверковых месторождений, где возможна открытая добыча
при годовой производительности 2—3 млн. т руд, рентабельность обеспе-
чивается при содержании олова в рудах 0,1—0,15%, минимальных запа-
сах руды 50—75 млн. т, металла 50—100 тыс. т. На россыпных место-
299

рождениях промышленный интерес представляют запасы песков с содер-
жанием полезного компонента в десятки раз ниже, чем на коренных.
В простейшем случае величина минимальных запасов в каждом
рудном теле определяется из расчета окупаемости капитальных вложе-
ний на его освоение получаемой прибылью. В общем виде минимальные
запасы без учета фактора времени определяются из соотношения
где Pmin — минимальные запасы руды, т;
— коэффициент, учитывающий потери руды при добыче, доли
единицы;
Ц — цена компонентов (концентратов), извлекаемых из 1 т руды,
руб-;
Q — себестоимость добычи и переработки 1 т руды, руб.;
К — капитальные вложения на освоение рудного тела, руб.
Отсюда
р . —___________
т1П (Ц _(?)./(„•
Максимально допустимые содержания вредных
примесей. В минеральном сырье кроме полезных компонентов не-
редко присутствуют вредные примеси. К иим, например, относятся сера
и фосфор в железных рудах и флюсовых известняках, мышьяк и сера
в ртутных рудах, сера и двуокись титана в бокситах, железо в керами-
ческом сырье и стекольных песках и т. п. В одних случаях вредные
примеси сравнительно легко удаляются в процессе обычной перера-
ботки руд, в других — требуют трудоемких процессов переочистки руд
(концентратов) или практически неудаляемы, из-за чего невозможно
промышленное использование минерального сырья. Минимально допу-
стимые содержания вредных примесей в природных рудах или продук-
тах их переработки в большинстве случаев указаны в Государственных
стандартах (ГОСТ) или технических условиях (ТУ). Поэтому обычно
такие требования нет необходимости дублировать в кондициях. Она
возникает при следующих условиях: а) неравномерное распределение
вредных примесей, возможно выделение на месторождении различных
типов или сортов руд по содержанию вредных примесей; б) технически
невозможна или экономически нецелесообразна переработка отдельных
сортов руд для получения из них продуктов, соответствующих по со-
держанию вредных примесей ГОСТам или ТУ.
Действительно, если на месторождении по содержанию вредных
примесей нельзя выделить типы или сорта руд и, следовательно, невоз-
можна селективная их добыча, то в кондициях такой показатель не ну-
жен, так как запасы сырья на месторождении в целом будут отнесены
либо к балансовым (содержание вредных примесей ниже допустимого
или удаление их экономически выгодно и технически возможно), либо
к забалансовым (содержание вредных примесей выше допустимого или
удаление их технически невозможно или экономически нецелесооб-
разно).
Понятно, что все затраты, связанные с удалением вредных приме-
сей, должны входить в общие затраты на переработку минерального
сырья и учитываться при расчете минимального промышленного содер-
жания полезного компонента.
Обычно в кондициях предусматривается среднее допустимое со-
держание вредных примесей в подсчетном блоке. При крайне
неравномерном распределении вредных примесей на месторождении
иногда целесообразно устанавливать максимально допустимое содер-
жание их в пробе для оконтуривания подсчетных блоков. По величине
оно может быть выше среднего в подсчетном блоке, а по методике обо-
300

снования аналогичным бортовому содержанию полезного компонента.
Следует иметь в виду, что для многих видов минерального сырья, осо-
бенно для нерудных, понятие «вредные примеси» весьма относительное.
Так, при производстве портланд-цемента к вредным примесям в карбо-
натных и глинистых компонентах относят магний, фосфор, титан, ще-
лочи, серу и отчасти марганец. Они либо затрудняют нормальное веде-
ние процесса обжига клинкера, либо отрицательно сказываются на каче-
стве цемента. Однако допустимое количество этих примесей может
варьировать в сравнительно широких пределах в зависимости от их соот-
ношения, соотношения вредных и полезных компонентов, их физического
состояния и т. п. Поэтому на природное карбонатное и глинистое сырье
для портланд-цемента ГОСТов не существует. Перечень и максимально
допустимое содержание вредных примесей в этих случаях устанавли-
ваются только в процессе технологических испытаний и в необходимых
случаях регламентируются кондициями. На отдельных месторождениях
вредными оказываются компоненты, которые на сходных месторожде-
ниях традиционно рассматривались как несущественные. Например, на
Кингисеппском месторождении ракушечниковых фосфоритов после за-
вершения детальной разведки построенная обогатительная фабрика дол-
гое время не могла получить концентраты предусмотренного проектом
качества. Последующие исследования показали вредное влияние на фло-
тацию примеси в руде магния. Возникла необходимость доразведки ме-
сторождения, установления в кондициях максимально допустимого со-
держания в рудах MgO, классификации и раздельного подсчета руд по
этому признаку, переоценки месторождения и пересмотра условий его
разработки.
Выделение типов и сортов минерального сырья.
В кондициях должны быть указаны типы и промышленные сорта руд,
которые требуют раздельного учета либо путем оконтуривания и выде-
ления самостоятельных подсчетных блоков, либо (если раздельное окон-
туривание невозможно) путем определения их статистического соотноше-
ния в подсчетных блоках. В первом случае расчет минимального про-
мышленного содержания и других показателей кондиций проводится от-
дельно для каждого типа или сорта.
Если выделение типов и сортов полезного ископаемого производится
статистически, то устанавливаются единые кондиции, причем затраты на
добычу и переработку, а также ценность 1 т полезного ископаемого опре-
деляются исходя из соотношения в ней отдельных типов и сортов. Типы
и сорта полезного ископаемого, которые не могут быть использованы
или извлекаются частично, при расчете ценности либо полностью исклю-
чаются, либо учитываются в соответствии с долей их использования.
Показатели кондиций для забалансовых запасов.
Запасы минерального сырья, которые в настоящее время не исполь-
зуются по экономическим соображениям, но в перспективе могут пред-
ставить промышленный интерес, относятся к забалансовым. Иногда к за-
балансовым относят запасы всего месторождения, если оно характери-
зуется недостаточными запасами или находится в труднодоступных, эко-
номически не освоенных районах, залегает на большой глубине или
в сложных гидрогеологических условиях. Известны случаи, когда к за-
балансовым были отнесены крупные месторождения с высоким содер-
жанием полезных компонентов из-за отсутствия технологии рентабель-
ной переработки руд в промышленных условиях.
Чаще на месторождении в разряд забалансовых включают запасы
по отдельным блокам из-за несоответствия средних значений геолого-
промышленных параметров показателям кондиций для балансовых за-
пасов. Обычно к забалансовым относят такие блоки, по которым среднее
содержание ниже минимального промышленного, но выше бортового,
коэффициент рудоносности ниже минимального, коэффициент вскрыши
301

выше максимального, глубина залегания выше допустимой, содержание
вредных примесей выше допустимого, обводненность выше предельно
допустимой и т. п. Классификация запасов на балансовые и забалансо-
вые проводится на основе кондиций для балансовых запасов. Необходи-
мость введения в кондиции специальных показателей возникает только
при следующих условиях:
а)	рудные тела не имеют четких границ с вмещающими породами;
б)	запасы минерального сырья за пределами бортового контура,
проведенного для балансовых запасов, достаточно велики и могут пред-
ставить промышленный интерес в будущем;
в)	контуры забалансовых запасов обеспечивают возможность их
отработки в будущем или селективной выемки и складирования в спец-
отвалы при добыче балансовой руды.
Как правило, специальными показателями кондиций для забалансо-
вых запасов являются лишь бортовое и минимальное среднее содержания
полезного компонента для забалансовых запасов. Их обоснование, так
же как и для балансовых запасов, проводится на основе анализа измен-
чивости оруденения, выявления границ резкой смены интенсивности руд-
ной минерализации, повариантного оконтуривания забалансовых запа-
сов и учета изменения количества и качества запасов в зависимости от
вариантов. В настоящее время принимается, что бортовое содержание
для забалансовых запасов не должно быть ниже содержания полезного
компонента в хвостах обогащения, а среднее содержание в подсчетных
блоках — не ниже бортового содержания для балансовых запасов. Сле-
дует отметить, что вопрос о забалансовых запасах требует более глубо-
кого научного обоснования.
Принятые в практике приемы оконтуривания забалансовых запасов
приводят к тому, что экономический уровень забалансовых запасов од-
ного и того же вида минерального сырья резко различен для разных
месторождений и разных подсчетных блоков в пределах одного место-
рождения. Представляется целесообразным уточнение экономической
сущности забалансовых запасов, что возможно только на основе пер-
спективных планов развития отдельных отраслей горной промышленно-
сти по объемам добычи, обогащения и переработки сырья. При этом дол-
жны учитываться прогнозные планы изменения баланса запасов, конди-
ций и цен на минеральное сырье. Такие прогнозные (перспективные)
кондиции и цены на минеральное сырье, рассчитанные на 40—50 лет впе-
ред, могли бы служить основой для подсчета забалансовых запасов.
Кондиции при проведении поисковых работ. За-
траты на поиски в настоящее время обычно составляют около 20% от
всех затрат на геологоразведочные работы, на некоторые виды мине-
рального сырья они достигают 50—60%. Можно предполагать, что за-
траты на поиски в будущем будут возрастать. Для повышения эффек-
тивности поисковых работ необходимы геолого-экономическая оценка их
результатов, составление кондиций на выявленные месторождения.
В ВИЭМСе разработаны общие принципы оценки месторождений на
стадии поисков и методика расчета кондиций, называемых оценочными,
или браковочными. Однако эти определения нам представляются излиш-
ними, так как любые кондиции и есть оценочные или браковочные пока-
затели.
На их основе составлены кондиции для оценки на стадии поисков
молибденовых, вольфрамовых, меднопорфировых, железорудных, поли-
металлических руд, слюды, асбеста, плавикового шпата, каолина и др.
В соответствии с этими кондициями предлагается проводить разбраковку
рудопроявлений и выделять наиболее перспективные из них для поста-
новки предварительной разведки.
Следует отметить, что выполненная ВИЭМСом работа представляет
большую ценность. Однако разработанные так называемые «браковоч-
302

ные» кондиции должны служить не столько для разбраковки рудопро-
явлений и выбора объектов для предварительной разведки, сколько для
определения наиболее перспективных районов проведения поисковых ра-
бот.
Авторы методики расчета кондиций отмечают, что расчет этих кон-
диций выполнен не для какого-либо конкретного месторождения, а для
характерного и перспективного промышленного типа месторождений.
Все показатели в этих расчетах усреднены, в связи с чем они могут слу-
жить ориентиром при оценке месторождений, характеризующихся раз-
личным количеством запасов, и качеством сырья, разными географо-эко-
номическими условиями и неодинаковыми горнотехническими показате-
лями эксплуатации. Возможные погрешности при определении содержа-
ния полезных компонентов колеблются в среднем от 30 до 40%, в сто-
рону как завышения, так и занижения.
Таким образом, разработанные ВИЭМСом кондиции можно назвать
кондициями для выбора наиболее перспективных районов и проведения
поисковых работ.
После завершения поисков уже по конкретному месторождению,
рекомендуемому к предварительной разведке, полезно составлять специ-
альные кондиции для обоснования постановки и проведения предвари-
тельной разведки. Конечно, такие кондиции на поиски должны система-
тически уточняться и корректироваться; рекомендуется пересматривать
их через 5—10 лет.
6. ОКОНТУРИВАНИЕ И ПОДСЧЕТ ЗАПАСОВ
В соответствии с утвержденными кондициями производится оконту-
ривание и подсчет запасов. Отчет с подсчетом запасов по материалам
разведки подлежит утверждению в ГКЗ СССР, ЦКЗ при отраслевых
министерствах или в ТКЗ при территориальных геологических управле-
ниях. Высшим государственным органом по определению качества раз-
ведочных работ, утверждению запасов, определению степени их досто-
верности и подготовленности к промышленному освоению является ГКЗ
СССР. Решения ГКЗ являются обязательными для всех организаций
и предприятий, ведущих геологоразведочные и горнодобывающие ра-
боты, независимо от их ведомственной подчиненности. ГКЗ СССР осу-
ществляет методическое руководство и контроль за ЦКЗ и ТКЗ.
Оно имеет право вносить изменения или отклонить представленные
на утверждение подсчеты запасов.
Перспективное планирование строительства во всех отраслях гор-
норудной промышленности, а также в ряде отраслей промышленности,
связанных с переработкой минерального сырья (металлургической, хими-
ческой и др.), производится на основе утвержденных запасов сырья.
Капитальные вложения на проектирование и строительство соответ-
ствующих предприятий осуществляется только после утверждения в ГКЗ,
ЦКЗ или ТКЗ запасов сырья, обеспечивающих успешную работу этих
предприятий.
Учитывая указанное значение запасов, их подсчет нельзя сводить
только к определению количества полезного ископаемого. Запасы сырья
в недрах месторождения должны быть охарактеризованы, кроме того,
качественно, с учетом:
а)	соответствия запасов промышленным кондициям;
б)	условий залегания, формы, мощности и строения рудных тел;
в)	качества полезного ископаемого, его природных и промышлен-
ных типов, марок и сортов;
г)	условий вскрытия и разработки месторождения;
д)	степени изученности в указанных направлениях, т. е. разведан-
ности, подготовленности месторождения к использованию в народном
хозяйстве.
303

Для получения такой характеристики запасов залежи полезного
ископаемого разбивают на отдельные подсчетные блоки, а запасы по
ним относят в соответствии с действующей классификацией к определен-
ным группам и категориям. Подсчетные блоки выделяются по степени
разведанности их и изменчивости геолого-промышленных параметров;
это одинаково разведанные, условно однородные геологические блоки.
Контуры блоков, количество, группа и категория запасов в блоке,
сорт и марка сырья утверждаются в ГКЗ (ТКЗ). В целом по месторож-
дению запасы получают суммированием их по отдельным блокам.
В сводных таблицах дается разделение их по группам и категориям,
условиям вскрытия и эксплуатации (по глубине и условиям залегания,
мощности залежи и т. п.), маркам и сортам сырья и по другим геолого-
промышленным параметрам. Очевидно, что необходимую для подсчета
запасов подробную характеристику месторождения и сырья можно
составить на основании всего комплекса проведенных геологоразведоч-
ных работ. Основой подсчета запасов является сводный геологический
отчет по геологоразведочным работам на месторождении.
Классификация запасов
Согласно действующей классификации (1960 г.) запасы минераль-
ного сырья по народнохозяйственному значению разделяются на две
группы, которые подлежат отдельному подсчету, утверждению и учету:
1) балансовые запасы, отвечающие промышленным кондициям; 2) заба-
лансовые запасы — некондиционные, которые в дальнейшем при некото-
ром снижении кондиций могут перейти в балансовые.
В зависимости от степени разведанности месторождений, изученно-
сти качества сырья и горнотехнических условий разработки запасы раз-
деляются на четыре категории: А, В, Сь Сг. Это запасы в той или иной
мере разведанные, они подсчитываются в контурах рудных тел, место-
рождений и участков. Для установления перспективности рудных полей,
районов и бассейнов на основе общих геологических представлений опре-
деляют так называемые прогнозные запасы. Сумму запасов категорий А,
В, Cj и Сг в числе прогнозных обычно выделяют отдельно, и по их соот-
ношению оценивают степень геологической изученности района и сырье-
вой базы.
Категория А — запасы подсчитывают в контуре, ограниченном
со всех сторон разведочными выработками. Разведанность блока должна
обеспечивать: 1) полное выяснение условий залегания, формы и строе-
ния тел полезного ископаемого; 2) полное изучение качества и техноло-
гических свойств сырья; 3) выделение, оконтуривание природных типов
и промышленных сортов сырья, некондиционных и безрудных участков
внутри тела полезного ископаемого; 4) полное выяснение горнотехниче-
ских условий разработки месторождения.
Категория В — запасы подсчитывают в контуре разведочных
выработок с включением ограниченной зоны экстраполяции при простых
условиях залегания, малой изменчивости залежи и качества сырья или
надежно установленной их закономерной изменчивости. Степень разве-
данности обеспечивает: 1) выяснение особенностей условия залегания,
формы и строения залежей; 2) выделение безрудных и некондиционных
участков внутри рудной залежи, природных типов и промышленных сор-
тов сырья, а также определение закономерностей распределения и про-
странственного соотношения их, без точного оконтуривания; 3) выясне-
ние качества сырья и 4) выяснение основных горнотехнических условий
разработки месторождения.
Категория Cj — запасы подсчитывают в контурах блоков, гра-
ницы которых проводят на основе широкого использования интерполя-
ции и экстраполяции данных разведочных выработок. К категории Ci
304

могут быть отнесены запасы неразведанных блоков, прилегающих к бло-
кам с запасами А и В. Пределы зоны экстраполяции определяются кон-
тролирующими оруденение закономерностями, установленными на осно-
вании геологических, геофизических и разведочных работ.
Степень разведанности блоков, запасы которых относятся к катего-
рии С], должна обеспечивать: 1) выяснение в общих чертах условий за-
легания, формы и строения рудных тел; 2) выделение основных природ-
ных типов и промышленных сортов сырья; 3) получение общих данных
о его качестве и технологических свойствах; 4) получение общего пред-
ставления об условиях разработки месторождения.
Категория С2 — запасы подсчитывают в пределах контуров бла-
гоприятных структур и комплексов горных пород. Условия залегания,
форма и распространение рудных тел, качество сырья и его свойства,
условия разработки месторождения определяют на основании геологиче-
ских и геофизических данных, подтверждаемых единичными пересечени-
ями рудных тел или по аналогии с примыкающими участками, где за-
пасы подсчитаны по более высоким категориям.
При определении категории запасов в конкретных условиях место-
рождения, разведанных участков и блоков следует руководствоваться
разработанными ГКЗ инструкциями по применению классификации за-
пасов к месторождениям по всем основным видам полезных ископаемых
(1961—1962 гг.).
В социалистических странах и ФРГ принята та же классификация,
что и в СССР. В ФРГ соответственно выделяют балансовые запасы
(действительные) и забалансовые (потенциальные). В других капитали-
стических странах действуют близкие по смыслу классификации, что
можно видеть из данных табл. 56.
Таблица 56
Сопоставление классификаций запасов применяемых в различных странах
СССР и социа- листиче- ские страны	США	Англия	Франция	ФРГ
А	Измеренные (Measuzed)	Доказанные (Proved)	Действительные (Sertain)	Надежные А (Sicher)
В	Выведенные или исчисленные (Indicated)	Вероятные (Probable)	Вероятные (Probable)	Вероятные В (Wahrscheinlich)
Ci				Обозначенные Cj (Angedeutet)
с2	Предполагаемые (Inferred)	Возможные (Possible);	Возможные (Possible)	Предполагаемые с2 (Vermutet)
При оценке прогнозных запасов геологическая комиссия СЭВ реко-,
мендовала руководствоваться следующими принципами *.
1.	Прогнозные запасы — это неразведанные запасы полезных иско-
паемых, предполагаемые на основании закономерностей образования
и размещения месторождений и исследований, раскрывающих геологи-
ческое строение и историю геологического развития оцениваемой терри-
тории.
* Н. А. Быховер. Способы оценки прогнозных запасов твердых полезных ископае-
мых.— В кн.: Экономика минерального сырья и геологоразведочных работ. М., 1973,
с. 24 (ВИЭМС).
20 Зак. 321	.	305

2.	Прогнозные запасы отличаются от запасов категории Са тем, что
параметры оценки по прогнозируемым объектам (размер по простира-
нию и мощности, среднему содержанию и т. п.) являются предположи-
тельными. Запасы определяются косвенно и могут быть подсчитаны вне
геометрических контуров.
3.	Прогнозные запасы подсчитываются на основе данных геологи-
ческих, геофизических и геохимических исследований, а также анализа
структурно-тектонических, минералого-петрографических, литолого-стра-
тиграфических, палеогеографических и других факторов, определяющих
условия локализации полезного ископаемого.
4.	Прогнозные запасы позволяют судить о возможности расширения
минерально-сырьевой базы и должны служить основой для планирова-
ния и выбора направления всех видов геологических исследований и гео-
логоразведочных работ;
По степени достоверности выделяют три группы прогнозных запа-
сов:
а) запасы известных главнейших месторождений (эксплуатируемых,
разведанных или находящихся в разведке) сверх учтенных по катего-
рии С2; б) запасы новых месторождений, которые могут быть открыты
в районах с уже известными промышленными месторождениями; в) за-
пасы в районах, где промышленные месторождения еще не открыты, но
имеются благоприятные геологические предпосылки.
А. Б. Каждан предлагает аналогичное деление. Среди прогнозных
запасов по степени достоверности и масштабам он выделяет три катего-
рии; Дз — запасы рудоносных провинций и районов; Д2— запасы рудных
полей и узлов; Д1 — запасы глубоких горизонтов и флангов известных
месторождений.
Нам представляется целесообразным в каждой из категорий выде-
лить три группы запасов по качеству и условиям разработки: I группа —
запасы, которые по качеству, технологическим свойствам и условиям раз-
работки соответствуют существующим кондициям (балансовые запасы);
II группа — запасы, которые не отвечают существующим кондициям, но
представят промышленный интерес в ближайшей перспективе (20—
25 лет); III группа — запасы дальней перспективы (40—50 лет).
Группировка месторождений и подготовленность
их к промышленному освоению
Составление проектов и выделение капитальных вложений на строи-
тельство новых и реконструкцию действующих горнорудных предприя-
тий производится только при наличии утвержденных ГКЗ СССР (в соот-
ветствующих случаях ТКЗ) балансовых запасов по категориям А, В
и Ср По сложности строения все месторождения разделены на три
группы. Для каждой из них требуется определенное соотношение запа-
сов различных категорий.
I группа — месторождения (участки) простого строения, с выдер-
жанной мощностью тел полезных ископаемых и равномерным распреде-
лением полезных компонентов. К этой группе обычно относят крупные
пластообразные месторождения железа, марганца, бокситов, меди, ни-
келя, полиметаллов, молибдена; крупные штокверки редких металлов,
медных, молибденовых, вольфрамовых руд; пластообразные тела апатит-
нефелиновых руд, фосфоритов, калийных и поваренной солей, известня-
ков и многих строительных материалов.
Для месторождений этой группы не менее 30% запасов должно
быть разведано по категориям А и В, в том числе по категории А не ме-
нее 10%.
II группа — месторождения (участки) сложного строения, с невы-
держанной мощностью тел полезных ископаемых или неравномерным
306

распределением полезных компонентов. Это наиболее многочисленная
группа крупных и средних месторождений. К ним относятся пласто- или
линзообразные залежи сложного строения железа, марганца, никеля,
меди, полиметаллов, бокситов; сложные штокверки меди, олова, молиб-
дена, вольфрама и редких металлов; оруденелые зоны и жилы меди, ни-
келя, олова, золота и др., линзообразные тела асбеста, тальковых пород,
боратов, апатита, фосфоритов и др. Выявление запасов категории А
в процессе детальной разведки на этих месторождениях нецелесообразно
из-за высокой стоимости разведочных работ. Здесь должно быть разве-
дано не менее 20% запасов категории В.
III группа—месторождения (участки) очень сложного строения,
с резко изменчивой мощностью тел полезных ископаемых и исключи-
тельно невыдержанным содержанием полезных компонентов. К ним от-
носятся средние и мелкие линзообразные и жилообразные тела хроми-
тов, полиметаллов, олова, редких металлов, ртути, сурьмы, кобальта,
алмазов, слюды, бокситов, флюорита и др. На этих месторождениях
в процессе разведки нецелесообразно выявлять запасы категории В.
Проектирование горнодобывающих предприятий и выделение капиталь-
ных вложений на строительство новых и реконструкцию действующих
рудников допускается на базе запасов категории С].
Для месторождений угля устанавливается иное соотношение кате-
горий запасов. Для I группы сумма запасов категорий А и В должна
составлять не менее 50%, а для коксующихся углей 60%, причем запасы
категории А соответственно 20 и 30%. Для месторождений угля II груп-
пы запасы категории В должны составлять не менее 50%.
Не следует понимать, что целесообразно выявление запасов высо-
ких категорий больше указанных пределов. Значительное превышение
указанных цифр для запасов высоких категорий, как правило, свиде-
тельствует о переразведке месторождения, неоправданном перерасходе
средств. Надо отчетливо представлять, что перевод запасов из низких
категорий в высокие проводится систематически в процессе эксплуатации
месторождения, причем с гораздо меньшими затратами времени и
средств. Запасы категорий А и В подготавливаются на участках перво-
очередной разработки с тем, чтобы гарантировать надежные данные на
первый период работы рудника.
Регламентируемое ГКЗ СССР соотношение различных категорий
запасов не может считаться идеальным. Главный недостаток этих соот-
ношений заключается в том, что в них не учитывается годовая произво-
дительность горнорудного предприятия, общая потребность запасов всех
категорий на полный срок работы рудника, срок обеспеченности запа-
сами высоких категорий. Вследствие этого на одних месторождениях за-
пасы категорий А и В обеспечивают работу рудника на два-три года,
на других — на 15—25 лет.
ВИЭМС разработал основные положения для определения рацио-
нального соотношения категорий балансовых запасов для месторожде-
ний, передаваемых для промышленного освоения. Необходимое количе-
ство разведанных балансовых запасов руды категорий A-f-B-f-Ci
ВИЭМС рекомендует определять по формуле
_ Л.т.(1 -г)
^А+В+С,	Хи .
где А — экономически оптимальная производительность горнодобываю-
щего предприятия, т руды в год;
Т — срок существования предприятия, годы;
г — разубоживание руды, доли единицы;
7СИ — коэффициент извлечения руды при добыче, доли единицы.
20*	307

Необходимое количество разведанных балансовых запасов руды к„
тегорий А-|~В из расчета возмещения капитальных затрат за счет добы-
ваемой продукции определяется по формуле
Р КС—г)
А+в^(Ц-С)-/(и’
где ft—капитальные затраты на промышленное освоение месторожде-
ния, руб.;
Ц — оптовая цена единицы товарной продукции, руб.;
Q — себестоимость производства единицы товарной продукции, руб.
Предложение о выявлении балансовых запасов высоких категорий
из расчета полного возмещения капитальных затрат, как это рекомен-
дуется ВИЭМСом, представляется спорным и нуждается в уточнении.
По-существу этой формулой предусматривается низкая достоверность
запасов категории С1; полная их ненадежность. В действительности, для
месторождений I и II групп (только для них рассматриваются соотноше-
ния запасов различных категорий) запасы категории Сь изученные
менее детально, чем запасы категорий А и В, обычно столь же досто-
верны и надежны по количеству и качеству. Нам представляется, что
ВЙЭМС выбрал неправильный принцип определения количества запа-
сов категорий А и В. Следует исходить не из возмещения капитальных
вложений (для этого предназначена вся сумма запасов категорий А,
В и Ci), а из потребного для рудника задела в детально изученных ру-
дах, чтобы пустить производство в заданном режиме, с заданными эко-
номическими показателями. Этот задел нужен руднику постоянно, но он
его пополняет в процессе эксплуатационной разведки.
Подготовленность месторождения к промышленному освоению опре-
деляется не только соотношением различных категорий запасов. Необ-
ходимо, чтобы высокие категории запасов располагались на первооче-
редных для эксплуатации участках, а не на флангах месторождения или
на большой глубине, где добычные работы могут быть организованы
лишь в перспективе. Геологоразведочные организации еще нередко допу-
скают подобные ошибки. Например, на Удоканском месторождении меди
разведаны запасы категорий В-)-Сь Месторождение предполагается раз-
рабатывать открытым способом, а запасы категории В разведаны на
глубине более 300 м от поверхности земли. Необходимо знать общие
масштабы месторождения по площади и на глубину, т. е. кроме запасов
категорий А, В и Ci следует оценивать запасы категории С2 и прогноз-
ные. Такая оценка позволяет предотвратить расположение на рудных
участках отвалов, хранилищ для хвостов, производственных и бытовых
зданий и сооружений, подъездных путей, а также точнее наметить кон-
туры карьеров, места заложения и глубину шахт, учесть возможности
расширения предприятия в перспективе.
Одним из важнейших условий подготовленности месторождения
к промышленному освоению является достаточная изученность техноло-
гических свойств руды. При этом следует учитывать, что независимо от
группы месторождения качество руд и их технологические свойства дол-
жны быть изучены с детальностью, обеспечивающей составление техни-
ческого проекта переработки руд. Такие же требования предъявляются
и к степени изученности горнотехнических и гидрогеологических условий
разработки месторождения. Другими словами, если на стадии детальной
разведки по месторождениям III группы выявляются запасы руды кате-
гории Cj, то качество сырья, технологические свойства, а также условия
разработки месторождения должны быть изучены с той же деталь-
ностью, что и запасы руд категории А и В на месторождениях I и II
групп.
308

Оконтуривание рудных тел для подсчета запасов
Оконтуривание рудных тел представляет собой один из наиболее
важных и ответственных элементов геолого-экономической оценки ме-
сторождений. Вначале выделяют нулевой, промышленный (балансовый,
рабочий) и забалансовый контуры. Затем в пределах каждой группы за-
пасов выделяют контуры запасов по категориям и, наконец, в пределах
последних — контуры подсчетных блоков. Обычно проводят только ба-
лансовый и забалансовый контуры, что нередко оправдано тем, что нуле-
вого контура практически установить не удается.
Наиболее надежным методом проведения любых контуров является
метод оконтуривания по опорным точкам, т. е. непосредственно по точ-
кам наблюдения и измерения геолого-промышленных параметров. Дис-
кретность геологических наблюдений определяет возможность использо-
вания и менее надежных методов оконтуривания: интерполяцию между
двумя точками наблюдения и экстраполяцию за пределы пункта наблю-
дения.
Естественно, что при интерполяции и экстраполяции необходимо
в полной мере использовать все имеющиеся геофизические и геологиче-
ские данные по характеру выклинивания рудного тела, закономерностям
распределения полезных компонентов, тектонике и т. п. Формальный
подход к вопросам оконтуривания недопустим. Необходимо всегда иметь
в виду, что построенные геологами контуры служат основой проектиро-
вания и строительства рудника, проходки капитальных выработок, пла-
нирования добычи. Погрешности в определении контуров нередко при-
водят к серьезным ошибкам в определении структуры и состава рудника
и как следствие к значительным бросовым затратам. При определении
опорных точек промышленного контура различают два частных случая
интерполяции разведочных данных:
а)	интерполяция между кондиционной и некондиционной выработ-
кой или пробой;
б)	интерполяция между кондиционной и безрудной (нулевой) выра-
боткой или пробой.
В первом случае положение контура балансовых руд можно опре-
делять графически (рис. 75) и аналитически по формуле
_ _ #min — #2	1
Л- —ai	—  * * •
*—
Опорная точка D определяется по комплексу кондиционных призна-
ков — мощности, содержанию, метропроценту, коэффициенту вскрыши
и т. п. Интерполяция производится исходя из предположения, что любой
из кондиционных признаков изменяется линейно. Такое допущение и
метод интерполяции в некоторой степени обоснованы лишь для одно-
родных месторождений и детально разведанных блоков. Для месторож-
дений весьма и крайне изменчивых подобная интерполяция допустима
в очень ограниченных пределах (единицы метров). Во всех случаях за-
пасы в блоках, границы которых построены по указанным методам,
относятся к низким категориям разведанности.
Очевидно, определение интерполяцией положения точки D произво-
дится точно так же, если на рассмотренной схеме «2 = 0, т. е. в точке В
залежь полностью выклинивается. Однако практически определение ин-
терполяцией опорной точки D рабочего контура между кондиционной
точкой А и безрудной точкой В осложняется тем, что неизвестно истин-
ное положение нулевого контура (рис. 76). Нулевой контур может зани-
мать любое положение на отрезке АВ. В этом случае пользуются еще
более формальными и менее обоснованными правилами.
309

1.	Принимают точку В за точку нулевого контура и определяют
точку D интерполяцией между точками Л и В по изложенным выше пра-
вилам (рис. 76, а).
2.	Принимают, что нулевой контур (точка О) приходится на се-
редину расстояния между точками Л и В, и точку D определяют интер-
поляцией между точками А и О (рис. 76, б).
3.	Принимают, что точка D лежит на половине (или четверти) рас-
стояния между А и В.
Рис. 75. Определение опорной тонки О рабоче-
го контура интерполяцией между кондицион-
ной и некондиционными выработками. По
двум вариантам (а, б)
Рис. 76. Определение опорной точки D
рабочего контура между кондиционной
и безрудной скважинами по двум ва-
риантам (а, б)
Очевидно, любое из этих правил мало обоснованно и получаемый
контур еще менее надежен, чем проведенный между кондиционной и не-
кондиционной разведочными точками.
Иногда рекомендуется для нахождения опорной точки О нулевого
контура использовать закономерности выклинивания рудного тела от
центра к периферии — угол выклинивания (рис. 77). По этой же схеме
определяется и точка D.
Рис. 77. Определение опорных точек рабо-
чего и нулевого контуров интерполяцией по
углу выклиинв&иия
Определение точек О a D по углу выклинивания является более или
менее надежным при постепенном линейном выклинивании рудной за-
лежи. Такие случаи очень редки. Обычно даже типично линзообразные
тела выклиниваются непосредственно у нулевого контура значительно
более резко, чем в прилегающей зоне. Поэтому угол выклинивания
нельзя принимать постоянным для значительной части рудного тела.
Запасы по подсчетным блокам в зоне интерполяции между конди-
ционными и некондиционными или безрудными точками относительно
небольшие по цифре и составляют категории С2 и Ci, поэтому из-за оче-
видной ненадежности оконтуривания они большого практического зна-
чения не имеют.
Более существенное значение имеет з каждом отдельном случае
выяснение природы выклинивания залежи, не являются ли рассматри-
ваемые некондиционные или безрудные точки локальными окнами в ра-
бочем контуре рудного тела. С этой точки зрения рабочий контур руд-
ного тела необходимо проанализировать в пределах широкой зоны экс-
траполяции и обосновать комплексом данных по геологическому строе-
310

нию и генезису месторождения и отдельных залежей полезного ископае-
мого, структуре рудного поля, района, бассейна.
Это обстоятельство следует подчеркнуть потому, что, как правило,
на построение подсчетных контуров для запасов категории А, В и С,
обращается всегда очень серьезное внимание, в то время как подсчетами
запасов категории С2 часто пренебрегают. Между тем только полный их
учет дает возможность обоснованно оценивать перспективы месторож-
дения и его истинное народнохозяйственное значение.
Исходные данные для подсчета запасов
Запасы твердых полезных ископаемых подсчитываются в весовых
либо в объемных единицах. Подсчет полезного ископаемого произво-
дится по состоянию сырья в недрах, по руде и полезным компонентам
в руде. При этом не учитываются возможные потери сырья при добыче.
Для подсчета запасов ценного компонента исходят из его валового со-
держания в руде, без учета потерь при добыче и переработке.
Общие формулы подсчета запасов:
р =	•
м 100 ’
P₽=V-d;
V—S-m,
где Рм — запасы полезного компонента (металла), т;
Рр — запасы руды, т;
С—-содержание полезного компонента в руде, %;
V — объем руды, м3;
d — объемная масса, т/м3;
S — площадь подсчетного блока, м2;
т — мощность залежи в блоке, м.
Отсюда исходными данными для подсчета запасов, которые полу-
чают из разведочных материалов, являются: мощность залежи, площадь
ее распространения, объемная масса руды, содержание полезного ком-
понента.
Мощность залежи. Мощность тела полезного ископаемого
в горных выработках и естественных обнажениях определяется непо-
средственно замером расстояния от кровли до почвы. Если рудное тело
имеет четкие видимые границы, мощность его может быть определена
с точностью ±0,01 м. Если тело полезного ископаемого не имеет четкого
ограничения, кровля и почвы его определяются по данным секционного
опробования в соответствии с принятыми бортовыми качественными
показателями. По буровым скважинам непосредственно замером мощ-
ность может быть определена в очень редких случаях, когда линейный
выход керна по полезному ископаемому равен 100%, керн получен с со-
хранением структуры и контакты с кровлей и почвой не нарушены.
В большинстве случаев мощность рудного тела по буровым скважинам
определяется по комплексу признаков, путем сопоставления данных по
длине керна, показателям бурения и каротажу.
Погрешность в замере мощности при этом часто носит систематиче-
ский характер. Величина и характер погрешности зависят от ряда при-
чин— мощности рудных тел, их строения, физико-технических свойств
полезного ископаемого и вмещающих пород, техники и технологии буре-
ния и каротажа и т. п. При анализе достоверности определения мощно-
сти тела полезного ископаемого по бурению большую помощь оказывает
сравнение данных разведочного бурения и эксплуатации в однотипных
месторождениях и районах. При подсчете запасов надо тщательно про-
ЗП

Рис. 78. Соотношение различных ви-
дов мощности залежи
верить, проанализировать и обосновать дан-
ные о мощности рудного тела по каждой
буровой скважине.
В горной геометрии различают виды
мощности в зависимости от направления, по
которому измеряется расстояние от почвы
до кровли залежи:
1)	истинная, или нормальная т, заме-
ряется по нормали;
2)	горизонтальная пгТ— по горизонтали;
3)	вертикальная тв —по вертикали;
4)	косая, или кажущаяся мощ-
ность тк — по произвольному направле-
нию.
При небольшой мощности рудного тела в горных выработках можно
непосредственно замерить истинную мощность. При большой мощности
в квершлагах, ортах и других горизонтальных выработках замеряется
горизонтальная мощность.
В буровых вертикальных скважинах замеряется вертикальная мощ-
ность, которая для горизонтальных залежей совпадает с нормальной.
В наклонных скважинах и некоторых горных выработках замеряется
косая мощность залежи.
При подсчете запасов в зависимости от особенностей построения
подсчетных планов все виды мощности приводят к одному виду. Так,
если запасы подсчитывают по вертикальной проекции рудного тела, то
для определения объема берут горизонтальную мощность. И, наоборот,
если подсчет запасов производится по горизонтальной проекции — в рас-
чет принимается вертикальная мощность. Если подсчет производится
на проекции, составленной в плоскости рудного тела, необходимо исполь-
зовать истинную (нормальную) мощность. Для приведения одного вида
мощности к другому пользуются следующими зависимостями:
к горизонтальной мощности
т
тг = -. 0 -,
r Sin Р ’
-znK-cos (fl — а)
ship
т.
к вертикальной мощности
mB = mr-tg р,
т — mK-cos^~a) .
8	cos fj ’
к нормальной мощности
m = mB-cos р,
/n = mr-sin ₽,
m = mK-cos(p—а),
где а — зенитный угол наклона скважины при подсечении рудного тела;
Р—угол падения рудного тела (рис. 78);
6 — угол между осью скважины и линией падения.
312

Для подсчета запасов средняя мощность залежи в подсчетном кон-
туре определяется большей частью по методу среднего арифметического
и среднего взвешенного
тхдх + /я2у2 + .., + тпдп
gi + g3+--.+?n
где гп\, mz, тп — замеры мощности по отдельным точкам;
qr, q2,	qn — статистический вес значений мощности в соответ-
ствующих точках;
п — число точек замеров.
Мощность обычно взвешивается на длину или площадь, на которые
распространяется влияние точки замера. Метод среднего взвешенного
применяется лишь при резко неравномерном распределении точек заме-
ра и точно установленном направлении закономерностей изменчивости
мощности.
Объемная масса. Для подсчета запасов необходимо объемную
массу, а не плотность полезного ископаемого, т. е. массу единицы объема
ископаемого в целике с учетом естественной пористости, трещиноватости
и кавернозности его. Объемная масса всегда меньше плотности. Она
определяется лабораторным или полевым способом. В лабораториях
объемная масса определяется взвешиванием типичных образцов, покры-
тых пленкой, в воздухе, воде или мерном сосуде. Полевое определение
объемной массы состоит из валовой выемки полезного ископаемого, тща-
тельного измерения объема добытого ископаемого в целике и его взве-
шивания при выемке из недр.
Полевой метод более точный. Применение его обязательно для рых-
лых и сильно трещиноватых, кавернозных руд, а также для контроля
лабораторных данных для всех остальных руд. Но этот метод дорогой,
относительно сложный, поэтому использование его требует обоснования.
Плотность и объемная масса полезного ископаемого имеют корре-
ляционную связь с вещественным составом полезного ископаемого. На
практике пользуются соответствующими кривыми зависимостями, по ко-
торым можно установить объемную массу для среднего состава полез-
ного ископаемого в подсчетном блоке. Объемную массу следует устанав-
ливать для каждого выделенного для подсчета сорта (марки) полезного
ископаемого. В. И. Смирнов и другие считают, что для надежного уста-
новления объемной массы однообразных по строению полезных ископае-
мых достаточно 10—20 определений, а для более сложных — нередко
многие десятки либо даже сотни лабораторных определений типичного
для каждого сорта материала.
Объемная масса руды является одним из главных параметров под-
счета запасов. Ошибка в определении ее, как это видно из вышеприве-
денных формул, обусловливает такую же по величине ошибку в опреде-
лении запасов руды и полезного компонента. Поэтому в процессе раз-
ведки требуется всесторонний анализ зависимости объемной массы от
структуры, текстуры, минерального и вещественного состава руд, их сте-
пени выветрелости, окисленности, кавернозности, трещиноватости и т. п.
Особую трудность при определении объемной массы вызывают широко
варьирующие по минеральному составу руды, с резко изменяющейся
плотностью входящих в них рудных и нерудных минералов. К таким
рудам относятся, например, железные, полиметаллические, баритовые
и др. Для них устанавливают по представительному числу проб графи-
ческую (рис. 79, 80) или аналитическую зависимость объемной массы
от содержания полезного компонента, которая в последующем исполь-
зуется при подсчете запасов. Аналитические формулы расчета объемной
313

массы руды можно вывести двумя методами: а) на основе корреляцион-
ной зависимости ее от содержания полезного компонента; б) на основе
пересчета химического состава руд на минеральный с последующим
определением средней объемной массы руды в зависимости от плотности
слагающих ее минералов и количественного их соотношения. Пусть, на-
пример, кальцит-баритовая руда содержит ВаО 15%. В пересчете на ба-
рит (BaSO<) это составит
15-100
65,7
= 23%.
/,т/м3
Рис. 80. Зависимость объемной массы
свинцовых руд от содержания свинца.
По В. И. Бондаренко.
/ — отдельная проба; 2 — усредненная
кривая
Рис. 79. Зависимость объемной массы
железных руд Высокогорского место-
рождения от содержания в них железа.
По М. Н. Альбову, А. М. Быбочкину я
В. И. Лошковскому.
Типы руды: 1 — магнетитовая; 2 — по-
лумартнтовая; 3 — мартитовая. Штрихо-
вые линии — определения по керну,
сплошные — определения по валовым
пробам из горных выработок
Следовательно, на кальцит приходится 77%. Плотность барита 4,5,
кальцита 2,7. Плотность руды составит
j Сб'^б + Ck-dK 23-4,577-2,7 ________Q ,
«р—	100	—	100	0,1.
Зная пористость руды, можно рассчитать ее объемную массу.
Влажность. Содержание ценных компонентов, как правило, оп-
ределяется на высушенное в лаборатории полезное ископаемое, а объем-
ная масса при его естественной влажности. Так как влажность ряда руд
достигает 30—40% и даже более, то поправкой в содержании за влаж-
ность руды нельзя пренебрегать. Обычно пересчитывают не содержание
на сырую руду, а объемную массу сырой руды на сухую по формуле
d о00,-в.)
ucyx мСЫр 100	•
Влажность определяется по тем же пробам, что и объемная масса,
путем высушивания навесок в сушильном шкафу при температуре 105° С
до постоянной массы. Влажность (в %) составит
в =100 (1 —-2^),
\ ^сыр /
где (?сыр — масса навески до высушивания;
Gcyx — то же, после высушивания.
314

Влажность полезного ископаемого и его объемная масса тесно взаи-
мосвязаны. Они зависят от ряда причин и изменяются не только от
сорта, марки и типа руды, но и от глубины залегания, сезонного уровня
стояния грунтовых вод и т. п. Во избежание серьезных ошибок влаж-
ность и объёмную массу следует определять по одним и тем же пробам.
Вопрос определения средних значений объемной массы и естественной
влажности полезного ископаемого при подсчете запасов требует в каж-
дом отдельном случае специального рассмотрения, особенно для глини-
стых, пористых, трещиноватых руд и т. п.
Содержание полезных компонентов. При подсчете запа-
сов большего числа металлических и неметаллических полезных иско-
паемых кроме запасов руды определяются также запасы ценных компо-
нентов, для чего необходимо знать их содержание. Для таких полезных
ископаемых, как уголь, известняки, глины, бокситы, запасы ценных ком-
понентов не подсчитываются, но характеристика сырья по содержанию
их обязательна.
На коренных месторождениях содержание ценного элемента дается
в весовых процентах или в граммах на 1 т сырья. Содержание слюды
определяется в килограммах на 1 м3 руды. По россыпям содержание
благородных металлов определяется в граммах, алмазов — в каратах и
миллиграммах, олова, вольфрама, киновари, моноцита и др.—в процен-
тах или килограммах на 1 м3 породы.
Содержания некоторых элементов приводятся на их окиси — ВеО,
В2Оз, U2O5, WoOa, Li2O, TiO2, Сг2О3, P2Os и т. п. Содержания берутся по
данным опробования.
В процессе подсчета запасов среднее содержание полезного компо-
нента подсчитывается, как правило, неоднократно, вначале по выра-
ботке, затем по разрезу и, наконец, по подсчетному блоку или по ряду
подсчетных блоков.
Для расчета среднего содержания применяются две формулы: сред-
неарифметическая и средневзвешенная. При выборе формулы обычно
руководствуются принципом Н. В. Володомонова, согласно которому при
наличии корреляционной зависимости между содержанием и каким-либо
другим параметром (мощностью, объемной массой, площадью или дли-
ной влияния пробы) используют средневзвешенную, а при отсутствии
корреляционной зависимости — среднеарифметическую формулу. Корре-
ляционная зависимость считается достаточной при величине коэффици-
ента корреляции больше 0,5 (по абсолютной величине).
Среднеарифметическая формула:
Г Ч
.	___ £=J
ар — п
где С{ — содержание по частным пробам;
п — число проб.
Содержание взвешивается на один или на несколько параметров по
формулам
1^-п
£
£ Ciniidt
£-1
£ mfi;
i =1
315

l-=n
E Citnidili
r — _£xJ__________•
^B3B	>
£ тАЦ
l=n
E CiSidt
Z = 1
CB3B	ie„	9
E SA
i=i
где mi — мощность частных проб (длина секций);
di — объемная масса частных проб;
li — длина влияния частных проб;
Si — площадь влияния частных проб.
Среднее содержание для нескольких блоков определяется взвешива-
нием средних содержаний каждого блока на их объем Vi или на
массу Pi
i—n
Е CtVi
Z-»	/==1	,
С Г!ЗВ	’
i: V,.
/=1
1=п
Е CiPt
С —
^взв /=,я
В литературе описаны и другие способы расчета среднего содержа-
ния: среднеинтегральный, среднегеометрический, среднелогарифмиче-
ский и др. Однако на практике они не находят применения и здесь не
рассматриваются.
Полезный компонент может быть рассеян как в рудных, так и не-
рудных минералах, причем при обогащении значительная часть его неиз-
бежно теряется.
Поэтому важное значение приобретает определение не только вало-
вого содержания полезного компонента, но и баланс распределения его
по минералам и содержание его в минералах-концентраторах.
Все эти данные могут быть получены лишь в результате фазовых
анализов руды, включающих сравнительно сложные и дорогостоящие
операции по выделению мономинеральных проб и их химического ана-
лиза. Ввиду сложности фазовое выполнение анализов по всем рядовым
пробам практически невозможно. Поэтому отбирается обычно ограни-
ченное количество представительных проб по типам руд. Определение
в этих пробах валового и поминерального содержания полезного компо-
нента позволяет установить между ними корреляционные или аналити-
ческие связи.
В дальнейшем содержание полезного компонента в минералах- кон-
центраторах можно определять в подсчетных блоках тремя способами:
с помощью поправочных коэффициентов, коэффициентов корреляции и
регрессии и по аналитическим формулам.
Учет ураганных проб. Ураганными называют единично встре-
чающиеся пробы, которые характеризуются очень высоким содержанием
ценного компонента. Общепринятых правил, какие пробы считать ура-
ганными и как их учитывать при расчете средних содержаний, нет. Поня-
тие ураганные пробы возникло при разведке и оценке месторождений
золота, где содержание металла крайне неравномерное и часто возни-
кает проблема учета самородков для определения среднего содержания
316

Металла по выработке, блоку и залежи. Однако в последнее время этот
вопрос приобрел более общее значение в связи с широким применением
буровых скважин при разведке крупновкрапленных руд олова, вольфра-
ма, слюды, ртути и др. Для правильной оценки результатов разведки та-
ких руд необходимо тщательно проверять по дубликатам проб, нет ли
ошибок в определении содержания. В каждом сечении, давшем выдаю-
щиеся содержания, следует по две-три пробы дополнительно отобрать
и взять среднее содержание по сечению.
Пробы с необычайно высокими или низкими содержаниями указы-
вают на крайне неравномерное распределение ценного компонента, и за-
пасы в блоках с такими содержаниями должны оцениваться по более
низкой категории, как недостаточно разведанные по распределению
компонента. Очень важно изучить и оценить распределение компонента
внутри рудного тела (по мощности, площади, глубине залегания, струк-
туре и другим признакам) с тем, чтобы выделить в нем соответствующие
геологические блоки и тем самым ограничить область влияния выдаю-
щихся проб. Практические рекомендации по учету ураганных проб при
расчете среднего содержания по блоку рассмотрены в работе И. Д. Ко-
гана [10].
Площадь подсчетных блоков. Оконтуривание и определе-
ние площадей подсчетных блоков производится на плане при горизон-
тальном или наклонном залегании рудного тела и на вертикальной про-
екции в случае крутого падения. Иногда рудные тела изображаются
в проекции на осевую плоскость рудного тела. Для подсчета запасов по
глубинам залегания и для решения ряда других вопросов, связанных
главным образом с проектированием вскрытия и разработки, подсчетные
планы, как правило, совмещаются с гипсометрическим планом залежи.
Площадь подсчетного блока в пределах контура измеряется на
плане (или проекции) планиметром или курвиметром с транспарантом
и палеткой. Практические приемы измерения излагаются в курсах гео-
дезии и горной геометрии.
При наклонном залегании тела полезного ископаемого для перехода
от замера площади на плане или вертикальной проекции к истинному
значению необходимо ввести поправку за угол падения тела полезного
ископаемого Р по следующим формулам:
для замеров на плане
q	-sec В-
°ист cos 8 °ИЗМ
для замеров на вертикальной проекции
5ист = -fer = 5изм • cosec
S1IJ р
Если в пределах блока величина угла падения изменяется, для по-
правки берут средний угол падения тела. При резком изменении угла
падения по простиранию и падению, например при складчатом залега-
нии, определение среднего угла падения вызывает затруднения. В таких
случаях в пределах складки обычно выделяют несколько подсчетных
блоков (на крыльях, в донной части, замке и т. д.) и в каждом блоке
определяют средний угол падения.
Методы подсчета запасов
В литературе описано свыше 20 методов подсчета запасов. Многие
из них отличаются незначительными деталями и по существу представ-
ляют собой разновидности одного и того же метода. Например, приемы
определения площадей подсчетных блоков с помощью секансов, косекан-
сов, синусов и косинусов — в сущности один и тот же метод подсчета
317

запасов. Многие формальные методы подсчета запасов к настоящему
времени полностью вышли из употребления (например, методы треуголь-
ников, четырехугольников, многоугольников).
В настоящее время подсчет запасов осуществляется, как правило,
тремя методами: геологических блоков, эксплуатационных блоков, раз-
резов.
Метод геологических блоков является, безусловно, веду-
щим при подсчете запасов рудных и нерудных полезных ископаемых и
почти единственным при подсчете запасов угля.
Основой метода является выделение и оконтуривание подсчетных
блоков по степени изученности и близким значениям ведущих геолого-
промышленных параметров (мощности, содержания, условиям залега-
ния). Пример блокировки показан на рис. 81. Этот метод позволяет
Рис. 81. Схема выделения геологических
блоков по степени разведанности рудного
тела.
1 — канавы; 2 — орты; 3 — законтурные
скважины; 4 —-рудные скважины; 5 — гра-
ницы подсчетных блоков
с максимальной обоснованностью для данной степени разведанности
блока определить средние значения подсчетных параметров и надежные
пределы их интерполяции и экстраполяции. Истинная сложная форма
блока при этом заменяется формой плоского параллелепипеда, площадь
основания которого равна площади блока, а высота — средней мощности
залежи. Подсчет запасов руды и ценных компонентов по этому методу
производится по общим формулам. Способы определения исходных дан-
ных для подсчета изложены выше. При подсчете по геологическим бло-
кам они всегда должны быть увязаны с проектными эксплуатационными
блоками, т. е. их необходимо выделять и оконтуривать применительно
к возможным системам вскрытия и отработки месторождения. Преиму-
щества метода: 1) обоснованность вывода подсчетных параметров;
2) простота подсчета; 3) тесная увязка с системой разведки, с одной сто-
роны, и требованиями проектирования предприятия — с другой.
Метод эксплуатационных блоков применяется при под-
счете запасов месторождений рудных и неметаллических полезных иско-
паемых, разведанных горными выработками. Под эксплуатационными
в данном случае понимаются блоки, оконтуренные горными выработками
и соответственно детально опробованные (рис. 82). Подсчет запасов
производится так же, как и при методе геологических блоков, по общим,
формулам. Метод эксплуатационных блоков можно рассматривать как
частный случай геологических блоков. Блокировку проводят так, чтобы
запасы можно было легко сгруппировать по эксплуатационным бло-
кам— этажам, выемочным полям, лентам и уступам карьеров и т. п.
Следует избегать при этом получения блоков сложной конфигурации,
излишне дробных блоков.
Метод разрезов. Метод разрезов применяется для подсчета
запасов главным образом месторождений металлов и неметаллов слож-
318

ной формы и разведанных системами разведочных выработок, на осно-
вании которых можно построить вертикальные геологические разрезы
или погоризонтные планы. Сущность метода заключается в способе опре-
деления объема блока. В отличие от других методов он определяется не
по площади залежи и ее мощности, а по площади сечений залежи (вер-
тикальных или горизонтальных) и расстоянию между сечениями. На
рис. 83,а показана блокировка запасов рудной залежи. Блоки А и В
опираются на разведочные линии I, II, III, блоки С и D построены ин-
терполяцией между рудными и безрудными линиями IV—I и III—V.
Объем блока между двумя сечениями определяется по формуле
м
188 

S3
бл.з-с,
й Бл. 5~в	5л. 4-В В
6л. 8-8	| 6л. 18-8г.' '
W
iff
5ff.ff-ffr
\ Вл.п-С, f
Рнс. 82. Выделение эксплуатационных блоков по мусковнтовой жиле 32
месторождения Тэднно в Карелин.
1 — рыхлые отложения; 2 — секционные валовые пробы; 3 — номер экс-
плуатационных блоков; 4 — контуры жилы
Если площади Si и S2 отличаются по величине более чем на 40%,
объем блока определяется по формуле усеченной пирамиды
’ Si 4~ Ч~
Объем блока между сечением и точкой выклинивания, например
блока С, определяется по формуле конуса
у — 31 ' Zci
1/с------§ •
Объем блока между сечением и линией
по формуле клина
1/=^ •
Возможен и другой вариант бло-
кировки запасов при подсчете мето-
дом сечений (см. рис. 83). Каждый
блок А, В, С, D опирается на одно се-
чение; длина каждого блока равна по-
лусумме расстояний до соседних сече-
ний. Такая блокировка выполняется по
принципу экстраполяции данных каж-
дого сечения на середину расстояния
между соседними сечениями. Объем
блока В
г z _ е h + h
v в — ^2 • —g— •
выклинивания определяется
Рис. 83. Схема подсчета запасов методом
параллельных разрезов
319

Определение средних содержант й и объемной массы для блока при-
мерно такого же объема, что и в первом варианте (по одному сечению),
менее надежно. Поэтому второй вариант блокировки не рекомендуется,
особенно при неравномерном распределении ценных компонентов и рез-
кой изменчивости объемной массы.
Подсчет объема блока, расположенного между непараллельными
сечениями, производится по следующим формулам:
если угол между сечениями менее 10°
Рнс. 84. Схема подсчета запасов методом
непараллельных сечений. По А. П. Про-
кофьеву. Жирная линия — выходы рудного
тела на поверхность земли
Рнс. 85. Схема подсчета запасов ме-
тодом непараллельных сечений. По
Ю. Л. Колмогорову
и Нг в этих формулах представляют собой перпендикуляры, вос-
становленные соответственно к центру тяжести сечения до пересечения
с соседним сечением.
Основным затруднением при использовании этих формул является
отыскание центров тяжести сечений Si и S?.
А. П. Прокофьев предложил более простой способ. На плане блок
между разведочными линиями I—I и II—II (рис. 84) делится вспомога-
тельной линией CCi на две части по принципу ближайшего района.
Зная площади частей блока S'i и S'%, а также площади сечений St и S2
соответствующих разрезов I—I и II—II, определяют объемы каждой
части блока
==	; у, =	1
где /1 и /2 — длина разведочных линий I—I и II—II.
Общий объем блока
у= у +	=	+	. •
Для россыпей, а также для любых горизонтально и вертикально
залегающих тел этот способ подсчета запасов точнее, чем по формулам
А. С. Золотарева, так как учитывает влияние расширения или сужения
площади рудного тела в плане между разрезами. Существенным досто-
инством его является также простота определения необходимых пара-
метров.
Однако использование этого метода для наклонных рудных тел при-
водит к ошибкам. Так, из рис. 84 видно, что если падение рудного тела
направлено в сторону сближения непараллельных разрезов, то с глуби-
320

ной площади S'i и S'2 будут уменьшаться и, следовательно, объем по
формуле А. П. Прокофьева будет завышен, и наоборот.
Ю. А. Колмогоровым предложен новый, весьма простой и надежный
способ определения объема залежей между непараллельными сечени-
ями. Сущность его заключается в следующем. Блок между двумя непа-
раллельными сечениями разбивают на два подблока V) и V2 (рис. 85).
Объем первого подблока (призма между параллельными сечениями)
определяется по формуле
где
S'2 = S2-^,
‘2
12 — проекция рудного тела на поверхность по сечению S2;
1'2 — проекция рудного тела на поверхность по сечению S'2, параллель-
ному Si.
Объем второго подблока (клин) определяется по формуле
где Л — перпендикуляр, опущенный из крайней точки сечения 3'2 на ли-
нию сечения 32.
Для перехода от объема к запасу руды и запасу металла опреде-
ляются средние показатели объемной массы и содержания по сечениям,
на которые опираются блоки, а затем средние значения для блока.
Часто возникает необходимость разделения подсчетных блоков на
более мелкие блоки, например, по категориям запасов, сортам и типам
сырья. Для этого соответствующие частные блоки оконтуриваются по
.разведочным данным и выделяются на разрезах, а объемы их вычис-
ляются по указанным выше формулам. Необходимо проверять, чтобы
:не было расхождения между объемом общего блока и суммой объемов
частных блоков.
Метод разрезов на практике применяется очень широко (до 50%
всех рудных и нерудных месторождений) и для месторождений слож-
ной формы многими геологами считается незаменимым. Однако следует
знать преимущества и недостатки этого метода, чтобы правильно оцени-
вать целесообразность его применения в каждом отдельном случае.
Основное преимущество метода в том, что подсчет запасов привязан
к конкретным геологическим разрезам или погорпзонтным планам,
при построении которых учтены все геологические особенности строения
месторождения и залежи, а также все разведочные данные.
Однако при определении объема блока данные о контуре тела ме-
жду сечениями во внимание не принимаются, а также не учитываются
данные опробования между сечениями. Объем блока между двумя сече-
ниями приравнивается к объему призмы или цилиндра с площадью осно-
вания, равной среднеарифметической из площадей сечений. Другими
словами, предполагается, что площадь от одного сечения к другому
изменяется линейно.
Второй вариант, когда подсчетный блок опирается на одно сечение
до середины расстояния с соседним сечением, является еще более фор-
мальным. Чем сложнее форма тела в плане и чем сложнее распределе-
ние ценного компонента, тем в большей степени приобретают отрица-
тельное значение указанные недостатки рассмотренного метода.
21 Зак. 321	321

При относительно больших расстояниях между сечениями и в усло-
виях сложной пострудной тектоники применение метода разрезов полно-
стью исключается. Это является, в частности, основной причиной того,
что он не получил распространения при подсчете запасов тектонически
сложных угольных месторождений.
Для очень и крайне сложных рудных и нерудных месторождений,
которые в основном разведываются системой штреков, рассечек, ортов и
выработок по восстанию и падению, более целесообразно применять ком-
бинированный метод горизонтальных сечений и эксплуатационных бло-
ков, горизонтальных сечений и геологических блоков, т. е. оконтуривать
блоки с четырех и трех сторон.
При сложной форме рудных тел в плане и вертикальном разрезе
можно рекомендовать подсчет запасов по методу геологических блоков
с использованием площади сечений для определения средней мощности
залежи по формуле
5
'»ср = ~Г,
где I — ширина рудного тела по линии сечения.
Поправочные коэффициенты при подсчете запасов
При подсчете запасов нередко используют разнообразные поправоч-
ные коэффициенты, которые можно разделить на две группы, учитываю-
щие: 1) особенности геологического строения месторождения и 2) де-
фекты геологоразведочных работ и опробования.
Поправочные коэ ФФ ициенты, учитывающие осо-
бенности геологического строения месторождений.
К этой группе относятся поправочные коэффициенты на валунистость,
каменистость, закарстованность, льдистость и на безрудные дайки. Эти
коэффициенты должны быть надежно обоснованы, установлены по пред-
ставительному числу измерений для каждого подсчетного блока.
Коэффициенты учитывают необходимость уменьшения запасов руды
и соответственно полезного компонента из-за наличия в рудном теле ва-
лунов или глыб, карста, ископаемого льда или безрудных даек. Следо-
вательно, они всегда меньше единицы. Использование этих коэффици-
ентов оправдано только в том случае, когда возможно селективное
оставление в целиках при добыче или отсортировка перед обогатитель-
ным процессом всех этих инородных образований.
В противном случае применение поправочных коэффициентов недо-
пустимо. Многие месторождения содержат безрудные дайки часто столь
незначительной мощности, что отсортировка их невозможна либо неце-
лесообразна. Такие дайки разубоживают руду и вместе с ней поступают
на обогатительные фабрики. Ясно, что в этих условиях уменьшать за-
пасы руды не следует. Разубоживание руды должно быть учтено путем
соответствующего снижения среднего содержания полезного компонента.
Коэффициент валунистости и каменистости применяется обычно при
подсчете запасов россыпных месторождений и определяется по формуле
__ Уо - Ук
Vo
где Ко — общий объем пробы, м3;
Кк — объем валунов или глыб, удаляемых перед промывкой, м3.
Этот коэффициент определяется путем отбора крупных валовых
проб из шурфов, выборки из горной массы валунов и глыб и замера
объемов пробы и валунов.
322

Среднее содержание полезного компонента в целике (в недрах)
определяется по формуле
Сер — Ки • Сп,
где Сп — среднее содержание полезного компонента, по данным про-
мывки, в рыхлом остатке после удаления крупных валунов и
глыб.
Коэффициент закарстованности используется при подсчете запасов
закарстованных месторождений известняков, бокситов и др. На прак-
тике нередко этот коэффициент определяют площадным методом как от-
ношение незакарстованной площади месторождения к его общей пло-
щади. В других случаях выявленные в процессе разведки карстовые по-
лости оконтуривают и не включают в подсчетные блоки. В. М. Борзунов
[4] справедливо отмечает, что эти приемы учета карста, как правило,
ненадежны и приводят к завышению запасов минерального сырья. Это
объясняется тем, что при любой плотности разведочной сети остаются
невыявленные карстопроявленпя и, следовательно, объем карста при
подсчете запасов путем учета только оконтуренных карстовых воронок
занижается.
Чтобы исключить ошибки, коэффициент закарстованности следует
определять статистически линейным способом, т. е. точно так же, как и
коэффициент рудоносности. Формулу определения коэффициента закар-
стовапности можно представить следующим образом:
, Е
Аз ~	£ т0
где Sm0 — суммарная мощность продуктивной толщи по всем выработ-
кам в пределах подсчетного блока (включая и мощность за-
карстованных полостей);
SmK — суммарная мощность закарстованных полостей по всем выра-
боткам в пределах подсчетного блока.
Коэффициент льдистости иногда применяют на россыпных место-
рождениях в условиях многолетней мерзлоты, когда среди рыхлых отло-
жений содержатся значительные прослои ископаемого льда.
Коэффициент, учитывающий наличие безрудных даек, используется
довольно широко в тех случаях, когда возможно и целесообразно удале-
ние из товарной руды пород даек при добыче или первичной рудораз-
борке. Коэффициенты льдистости и на безрудные дайки определяются
по формуле
ТУ _ S ^0 В
“ Е т0
где Кб — коэффициент льдистости или безрудных даек;
Ет0 — суммарная мощность рудных и нерудных интервалов по всем
выработкам в пределах подсчетного блока;
ЕтПд — суммарная мощность ископаемого льда или безрудных даек по
всем выработкам в пределах подсчетного блока.
Поправочные коэффициенты, учитывающие’ де-
фекты геологоразведочных работ и опробования.
Использование этих поправочных коэффициентов в отличие от рассмо-
тренных выше всегда нежелательно и спорно. Их применение свидетель-
ствует об упущениях в разведке и недостаточной надежности исходных
данных для подсчета запасов. Поэтому необходимо серьезное их обосно-
вание и предусмотренный проектом разведочных работ контроль.
Поправочные коэффициенты этого рода используются для уточнения
мощности, содержания полезного компонента и объемной массы руды.
Поправочный коэффициент к мощности рудного тела определяется
по данным бурения. Как правило, он больше единицы. Необходимость
21*	323

его применения возникает обычно из-за неполного выхода керна, в ре-
зультате чего мощность полезного ископаемого по документации сква-
жин существенно занижается. Так, на угольных месторождениях мощ-
ность пластов иногда занижается вдвое. Известны случаи пропуска
угольных пластов или маломощных рудных тел. Для обоснования этого
поправочного коэффициента необходима проходка контрольных горных
выработок, совмещенных с ранее пройденными скважинами. В ряде слу-
чаев поправочный коэффициент может быть установлен по данным каро-
тажа. Следует учитывать, что возможны случаи завышения мощности по
скважинам, при существенных их искривлениях в теле полезного иско-
паемого, особенно на месторождениях, разведываемых глубоким буре-
нием.
Коэффициент к содержанию полезного компонента, определяемому
по данным бурения, вводят в связи с избирательным истиранием керна.
В одних случаях опробование керна занижает содержание полезного
компонента, в других — наоборот, завышает. Этот поправочный коэффи-
циент определяется также по контрольным горным выработкам. Учиты-
вая большое влияние поправочных коэффициентов на оценку месторож-
дения, необходимо тщательно продумывать систему проходки контроль-
ных выработок и методику их опробования.
Контрольные выработки необходимо закладывать на месте пройден-
ных скважин, глубина их должна обеспечивать вскрытие полезного иско-
паемого на всю мощность. Интервалы опробования в выработках дол-
жны совпадать с интервалами опробования скважин, валовые пробы
следует обрабатывать полностью, без сокращения. Недопустимо выбо-
рочное размещение контрольных горных выработок. Они должны распо-
лагаться равномерно на всей площади месторождения, с одинаковой
степенью детальности освещать все типы, сорта и марки полезного иско-
паемого.
Нарушение указанных требований нередко полностью исключает
возможность контроля, делает бессмысленным большие затраты, связан-
ные с проходкой контрольных выработок и их опробованием. Известны
случаи, когда поправочные коэффициенты к содержанию по керну нс
утверждались как необоснованные из-за недостаточного числа контроль-
ных горных выработок, выборочного их размещения (только по скважи-
нам, показавшим низкое содержание полезного компонента), проходки
горных выработок не на всю мощность полезного ископаемого, произ-
вольного сокращения валовой пробы проходки контрольных выработок
в пределах не только балансовых запасов, но и забалансовых и т. д.
Число контрольных выработок зависит прежде всего от сложности
месторождения, изменчивости оруденения. На выдержанных устойчивых
месторождениях достаточно 10—15 выработок, на весьма изменчивых
требуется пройти иногда несколько десятков контрольных выработок.
Большое значение для определения числа контрольных выработок имеет
порядок отклонений частных значений поправочного коэффициента (по
отдельным выработкам) от его среднего значения. Если эти отклонения
не превышают ±10—20%, то по 10—15 контрольным выработкам можно
достаточно надежно определить средний поправочный коэффициент.
Если поправочные коэффициенты по отдельным выработкам варьируют
в широких пределах (например, от 0,5 до 2), необходим анализ измен-
чивости поправочных коэффициентов по узким классам содержаний по-
лезного компонента. Возможны случаи использования не одного, а не-
скольких поправочных коэффициентов, применительно к каждому классу
содержания полезного компонента. Понятно, что для каждого класса
в этих условиях также требуется минимум 10—15 контрольных вырабо-
ток.
Поправочные коэффициенты к содержанию, определяемому по сква-
жинам, следует увязывать с данными эксплуатации, опытной добычи,
324

обработки крупных технологических проб. Определять поправочные ко-
эффициенты необходимо по отдельным периодам проходки разведочных
выработок, так как характер и степень избирательного истирания в боль-
шой степени зависит от используемого оборудования, принятого режима
работы и т. п. Известны многочисленные случаи, когда поправочные ко-
эффициенты к данным бурения существенно изменяются по стадиям
разведки и даже по отдельным годам. Так, например, разведка Соколь-
ско-Ситовского месторождения известняков в 1956 г. проводилась колон-
ковыми скважинами без промывки водой. В результате было установ-
лено, что известняки без обогащения непригодны как флюсы для метал-
лургической промышленности из-за высокого содержания нераствори-
мого остатка, равного 3,8%. По данным колонкового бурения с промыв-
кой, проведенного в 1959—-I960 гг., среднее содержание нерастворимого
остатка составило всего 1,08%, что уже соответствовало ,требованиям
к флюсам для металлургической промышленности. Нет сомнений в том,
что при промывке часть глинистого материала удалялась и качество
сырья искусственно завышалось.
Поправочный коэффициент (средний для месторождения типа руды
либо для определенного класса содержаний) определяется по формуле
где Кс — поправочный коэффициент к содержанию, определяемому по
данным бурения;
SCK — сумма содержаний полезного компонента по контрольным про-
бам из горных выработок;
2СР — сумма содержаний полезного компонента по керновым пробам,
сопряженным с контрольными пробами из горных выработок.
Поправочные коэффициенты используются в целом для подсчетного
блока. Применять их к каждой пробе или выработке не следует, так как
степень избирательного истирания по отдельным пробам и выработкам
колеблется в широких пределах. Применение среднего значения попра-
вочного коэффициента к отдельной пробе или выработке приведет лишь
к искажению действительного распределения полезного компонента.
Коэффициент на избирательное выкрашивание при бороздовом оп-
робовании применяется на месторождениях, где установлено избиратель-
ное выкрашивание хрупких рудных минералов при отбойке руды бороз-
дой (особенно небольшого сечения), которое ведет к обогащению пробы
рудным минералом. Так, на Тырныаузском месторождении вольфрамо-
молибденовых руд установлено, что бороздовые пробы завышают содер-
жание молибдена в среднем на 25%. На Водинском месторождении из-за
избирательного выкрашивания хрупкой серы бороздовые пробы завы-
шали содержание ее на 15,2%.
В таких случаях требуется контроль бороздового способа отбора
проб задирковым или валовым.
Коэффициент на систематическую погрешность химического анализа
определяется на основе внешнего контроля работы основной лаборато-
рии. На внешний контроль систематически направляется от 3 до 5—10%
дубликатов основных проб. Необходимо, чтобы контрольные пробы рав-
номерно распределялись по типам и сортам полезного ископаемого. Ин-
струкцией ГКЗ предусматривается не менее 30 контрольных анализов.
Систематическую погрешность следует выявлять раздельно по
периодам производства работ и по классам содержания полезного ком-
понента в пробах. Методика выявления систематической погрешности
детально излагается во многих руководствах и рассматривается в главе,
посвященной опробованию.
Выявление существенной погрешности не является основанием для
расчета и применения поправочного коэффициента к данным основных
325

анализов, если не установлено, какая лаборатория (основная или кон-
трольная) допускает брак в работе. Наличие систематической погреш-
ности должно быть проверено анализами арбитражной лаборатории тех
же проб, по которым имеются основные и контрольные определения.
Такие арбитражные лаборатории специализированы по видам минераль-
ного сырья. Если арбитражная лаборатория подтверждает данные основ-
ной лаборатории, необходимость применения поправочного коэффици-
ента отпадает. В случае подтверждения систематической погрешности
анализов основной лаборатории устанавливается поправочный коэффи-
циент, рассчитываемый по формуле
тс — ~
Лк-° ~ S Со •
где Кк. о — поправочный коэффициент к данным химических анализов
основной лаборатории;
SCK — сумма содержаний полезного компонента в контрольных
пробах;
SC0 — сумма содержаний полезного компонента в основных пробах.
Следует иметь в виду, что применение поправочных коэффициентов
к данным химических анализов крайне нежелательно. Поэтому уже на
первых этапах проведения анализов необходимо выявлять и устранять
все Дефекты работы основной лаборатории. Строгое соблюдение кален-
дарного плана проведения основных и контрольных анализов, их свое-
временная обработка, оперативное внесение корректив в работу лабора-
торий резко снижают либо полностью устраняют ошибки аналитических
работ.
Коэффициент намыва применяется довольно часто на россыпных
месторождениях золота, касситерита и некоторых других полезных иско-
паемых в связи с тем, что при обогащении извлекают металла больше,
чем ожидают по данным разведки. Причина этого, видимо, заключается
в неправильном выборе типа разведочных выработок, методов опробо-
вания, а возможно, и способов расчета средних содержаний и учета
«ураганных» проб.
Необходимо в каждом конкретном случае выявлять причины такого
явления. В частности, на россыпных месторождениях золота представ-
ляется неоправданным, с одной стороны, резко снижать содержание по-
лезного компонента в ураганных пробах, а с другой — вводить попра-
вочный коэффициент намыва, достигающий иногда 1,5—2. Такие меры
искажают природные особенности распределения металла.
7. ПРИРОДА ОШИБОК ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ
И МЕТОДЫ ИХ ОЦЕНКИ
Практика освоения месторождений полезных ископаемых показы-
вает, что случаи, когда материалы и выводы по разведке в значительной
степени не подтверждаются при строительстве и эксплуатации горноруд-
ного предприятия, к сожалению, не единичны. Иногда доразведка место-
рождения изменяет проектные решения по его вскрытию и отработке.
Это почти всегда ведет к потере времени на освоение объекта, бросовым
горным работам и увеличению капитальных затрат. Иногда ошибки на-
столько большие, что приходится закрывать уже начатое строительство
и консервировать месторождение.
Необходимо не абсолютное совпадение разведочных материалов
с установленными данными при строительстве и эксплуатации горноруд-
ного предприятия, а подтверждение их в пределах определенных допу-
сков. Детальное изучение месторождения будет проводиться во время
эксплуатации месторождения рудничной геологической службой.
326

Сравнение прогнозной модели месторождения, построенной в ре-
зультате разведки, с реальным геологическим объектом всегда показы-
вает большие или меньшие расхождения, которые не всегда можно оце-
нить количественно. Главные трудности проблемы заключаются в том,
что для сложного месторождения по одним и тем же данным можно по-
строить несколько вариантов прогнозной модели.
По-видимому, наиболее надежным эталоном для определения оши-
бок разведки являются данные эксплуатации месторождения. Однако
уже неоднократно отмечалось, что самые точные маркшейдерские съемки
выработанного пространства не всегда достоверно отображают объем
и форму рудного тела. В процессе эксплуатации неизбежны потери по-
лезного ископаемого, а, с другой стороны, в рудную массу попадают по-
роды кровли и почвы. Вынутая рудная масса, таким образом, ни по объ-
ему, ни по массе не отвечает истинному телу полезного ископаемого.
Еще менее достоверны эксплуатационные планы в отношении структуры
рудного тела, поскольку очистные и подготовительные работы по ряду
причин часто не доходят до зон дизъюнктивных нарушений, безрудных
даек и силлов, осевых частей складок, закарстованных зон и т. п. Точное
положение некоторых структурных элементов и их взаимоотношение
с рудным телом остается не выясненными.
Потери и разубоживание, не всегда точный учет типов и сортов руд
при валовой добыче искажают качественную характеристику сырья
в недрах как в среднем по рудному телу, так и по отдельным его участ-
кам и блокам.
Таким образом, данные эксплуатации необходимо весьма тща-
тельно и всесторонне анализировать, чтобы принимать их за эталон для
оценки точности разведки. Безусловно, недопустимо сравнение модели
и эталона только по цифровым данным. Необходим детальный анализ
разрезов, гипсометрических и погоризонтных планов, учет первичной
документации рудничной геологической службы и т. п.
Очень часто точность (погрешность) разведки оценивают на основа-
нии сходимости количества запасов полезного ископаемого по разведоч-
ному отчету и по данным эксплуатации в соответствии с формулой
§ = .?э~_?р..]оо
Яз
где q3 — запасы месторождения по данным эксплуатации;
<7Р — запасы по данным разведки.
В общей форме запасы полезного компонента в рудном теле опре-
деляются по формуле
q=SmdC,
где S — площадь залежи;
т — ее средняя мощность;
d — средняя объемная масса руды;
С — среднее содержание полезного компонента.
Очевидно, что одно и то же произведение может быть получено при
соответствующих индивидуальных изменениях S, т, d и С. Другими сло-
вами, можно получить совпадающие величины запасов при больших
ошибках в определениях средних значений исходных для подсчета гео-
лого-промышленных параметров месторождения. Известно также, что
для промышленности важны не только средние данные о подсчетных па-
раметрах, но и локальные, частные значения и динамика изменчивости
их в пределах месторождения. Кроме того, по количеству запасов и даже
по категории их нельзя судить о структуре месторождения и рудных тел,
характере рудного контура, пространственном размещении рудных пло-
щадей, природных типов и сортов руды, глубине и условиях залегания
рудных тел и их взаимном положении. Общеизвестно, что указанные све-
327

дения очень важны для проектирования рациональных схем вскрытия
и систем эксплуатации месторождения. Ошибки по этим геолого-про-
мышленным параметрам не могут быть компенсированы точностью под-
счета величины запасов. Наконец, разведка должна дать точные сведе-
ния об инженерно-геологических, гидрогеологических, газовых, термиче-
ских и других условиях разработки месторождения. Количество запасов
месторождения не характеризует эти природные геолого-промышленные
параметры.
Из приведенного очевидно, что точность разведки месторождения
должна определяться по отношению к отдельным геолого-промышлен-
ным параметрам месторождения. Запасы месторождения — только один
из таких параметров. Точность определения запасов имеет, конечно, пре-
обладающее значение, но она не эквивалентна точности разведки место-
рождения в целом. Оценка точности разведки заключается в определе-
нии точности всех геолого-промышленных параметров месторождения
(отдельных рудных тел, участков, блоков).
Разведка достоверна, если все геолого-промышленные параметры
установлены с заданной точностью, и она дефектна, если хотя бы один
из них не выявлен или определен ошибочно. Достоверность разведки
следует оценивать до начала эксплуатации (после детальной разведки),
в период проектирования предприятия. За эталон для сравнения в этом
случае приходится принимать участки месторождения, более детально
разведанные и изученные.
О детальности разведки часто судят по густоте разведочной сети
(чем гуще сеть, тем детальнее разведка). Это интуитивное соображение
является принципиальной основой для широко распространенных мето-
дов разрежения и сгущения сети в целях оценки достоверности разведки.
На рис. 86, 87 показаны варианты разрезов рудных тел на различных
стадиях разведки в зависимости от густоты разведочной сети. Каждый
последовательный вариант прогноза более точен и позволяет количест-
венно определять погрешность предыдущих вариантов.
В разведке отчетливо выделяются две взаимосвязанные, но принци-
пиально различные стороны — производство наблюдений и обобщение
их результатов. Соответственно различают обычно два рода погрешно-
стей разведки: ошибки наблюдений (их часто называют техническими)
и ошибки обобщений (ошибки аналогии, геологические).
Технические ошибки. Разведочные наблюдения проводятся
в так называемых разведочных точках. Понятие «разведочная точка»
является условным и не отвечает понятию геометрическая точка. На-
пример, провели наблюдения, замеры и описали геологический разрез
по вертикальной буровой скважине или шурфу, которые пересекли руд-
ное тело. На плане каждая такая выработка — точка, но в действитель-
ности в ней можно наблюдать линейное вертикальное сечение рудного
тела и, кроме того, разрез покрывающих и подстилающих пород. В го-
ризонтальных выработках вкрест простирания (канава, квершлаг, рас-
сечка) можно наблюдать сечение рудиого тела и разреза вмещающих
пород в горизонтальной плоскости, в штреке — залежь полезного иско-
паемого по простиранию, в восстающем и уклоне — по восстанию и па-
дению. В очистных выработках наиболее достоверно устанавливается
пространственное положение рудного тела. Таким образом, разведоч-
ные точки различны по характеру и объему получаемой в них инфор-
мации.
Величина технических ошибок зависит от метода разведки, спосо-
ба и качества наблюдений, а также используемой при этом аппаратуры.
При прочих равных условиях величина технической ошибки зависит
от квалификации персонала, ведущего наблюдения, тщательности и
полноты наблюдений и их документации. Степень надежности геологи-
328

Рис. 86. Варианты геологического разреза поля шахты Тентекская 1-2 вертикаль-
ная (Караганда):
а —после детальной разведки; б — после доразведки; в — проектный разрез
«Гипрошахта» с рекомендуемыми дополнительными скважинами
Рис. 87. Морфология залежи бокситов по разрезу. По Д. А. Венкову:
/7 — по данным предварительной разводки; б -- по данным детальной разведки.
1 — известняки; 2 — доломиты; 3— мергели: ‘/ — песчаники; 5 — бокситы; б — глииы; 7 — четвертич-
ные отложения

ческой информации зависит также от методов разведки, что следует
иметь в виду при оценке технических ошибок.
В настоящее время наиболее надежны наблюдения в естественных
обнажениях и горных выработках, вскрывающих залежь полезного
ископаемого и вмещающие породы. Мощность и строение залежи до-
ступны при этом для непосредственного наблюдения и многократного
его контроля. Если залежь четко отличается от боковых пород или без-
рудные прослои четко выделяются внутри рудного тела, мощность их
может быть замерена линейкой, рулеткой или мерной лептой с точ-
ностью до 0,5—1 см. Элементы залегания рудного тела и вмещающих
пород могут быть замерены в наблюдаемой точке горным компасом или
буссолью с точностью до 1—5°. Структуру и текстуру полезного иско-
паемого и вмещающих пород можно детально рассмотреть и описать.
Качество полезного ископаемого характеризуется по пробам, по-
ложение которых относительно наблюдаемого сечения точно фиксиру-
ется. Положение разведочной точки в пространстве по данным марк-
шейдерской съемки определяется координатами х, у, г.
Если залежь ограничена недостаточно четко и имеет с вмещающими
породами постепенные переходы, ее границы, а также внутреннее стро-
ение устанавливаются условно по данным секционного опробования.
Точность замеров рудных и безрудных прослоев в этом случае опреде-
ляется длиной секционных проб на границе руда — пустая порода (кон-
диционная—некондиционная руда). В этом случае ошибки в замерах
мощности могут быть также вполне объективно оценены.
В естественных обнажениях наблюдения и замеры геолого-промыш-
ленных параметров могут быть непредставительными (вследствие из-
менения рудных тел и вмещающих пород в зоне окисления). В горных
выработках замеры и наблюдения могут быть непредставительными для
всего рудного тела или для отдельных блоков.
Бурение как способ разведки в отношении надежности, безусловно,
уступает горным выработкам. Как правило, технические ошибки раз-
ведки по данным бурения значительно больше, часто они имеют систе-
матический характер и оценить их истинную величину нельзя без срав-
нения с данными в тех же точках по горным выработкам. Контроль
буровых данных каротажем пока не всегда дает безусловно надежные
результаты.
Из многих способов проходки скважин наиболее надежные геоло-
гические наблюдения обеспечивает колонковое бурение, так как керн,
поднятый из скважин, позволяет, как правило, установить последова-
тельность и условия залегания горных пород, их вещественный состав,
текстуру и структуру. Однако колонковое бурение по степени достовер-
ности геологической информации значительно уступает горным выра-
боткам.
Линейный выход керна крайне редко составляет 100% (от мощ-
ности пробуренных пород), и то лишь на небольших интервалах (еди-
ницы метров). Удовлетворительным считается 70% выхода керна по
скважине. В этом случае около трети всех пород, пройденных скважи-
ной, не представлено. Породы обладают различной способностью при
бурении истираться и размываться, превращаясь в муть и шлам. Такое
свойство пород называется избирательным истиранием керна. По от-
дельным интервалам бурения (1,5—3 м в зависимости от характера
пород) выход керна колеблется в весьма широких пределах (от 0 до
100%), поэтому породы, в том числе и полезное ископаемое, мощ-
ностью 1—3 м могут быть полностью не представлены керном при удов-
летворительном его среднем выходе.
За счет каких пород произошла потеря керна, можно судить лишь
по косвенным данным — ходу бурового снаряда, изменениям в режиме
промывки, цвету и составу промывочного раствора. Чем глубже сква-
330

жина, тем менее надежны косвенные данные о разрезе пробуренных
пород. В лучшем случае с некоторой степенью надежности могут быть
установлены последовательность и мощность пройденных пород. Из-
вестны многочисленные случаи полного пропуска залежи полезного ис-
копаемого или существенного занижения ее мощности. Потери керна
ведут также к ошибкам в фиксации глубины встречи кровли залежи,
мощности рудных и безрудных прослоев. Информация о вещественном
составе, текстуре и структуре пород, характерных контактах и других
взаимоотношениях пород при избирательном истирании искажена или
полностью отсутствует. Чем сильнее избирательное истирание пород и
полезного ископаемого и чем многослойнее разрез изучаемой толщи,
тем менее надежны данные колонкового бурения даже при высоком
выходе керна.
Данные бурения при разведке могут быть проверены и неправлены
каротажем. Каротаж скважин в последнее время достиг во многих слу-
чаях высокого совершенства и может иногда не только дополнить, но и
заменить обычную геологическую документацию и даже опробование.
К сожалению, это только опытные работы. Серийная аппаратура еще
отсутствует, технология каротажных работ в производственных усло-
виях полностью не разработана.
К примеру, средние ошибки каротажных данных о глубине контак-
тов угольных пластов, их мощности и строении имеют тот же порядок,
что и при бурении, поэтому на угольных месторождениях нельзя счи-
тать результаты каротажа более точными. В практике работы ГКЗ при
подсчете запасов по угольным шахтным полям обычно по каротажным
данным принимают глубину встречи кровли угольного пласта, а мощ-
ность определяют как среднее из данных каротажа и бурения. В блоках,
где мощность угольного пласта близка к рабочей, и в отдельных точ-
ках, где она по каротажу меньше, чем по бурению, принимают мощность
по каротажу. Однако такая практика, на наш взгляд, пеобоснована,
чтобы использовать каротаж как способ повышения надежности дан-
ных разведки буровыми скважинами, необходимо усовершенствование
аппаратуры, технологии и главным образом организации каротаж-
ных работ.
По данным бурения иногда получают неправильное представление
о положении в пространстве вскрытых скважиной пород, так как при
бурении скважин глубиной более 100—150 м происходит обычно откло-
нение их от заданного направления, изменяются первоначальные угол
наклона (зенитное искривление) и азимут ее оси (азимутальное искрив-
ление). Как тот, так и другой угол искривления изменяются с углубле-
нием скважины. Если не приняты соответствующие меры, то при глуби-
не скважины 500—1000 м действительная ось ее будет резко отклонять-
ся от проектной и вместо прямой она может оказаться весьма слож-
ной кривой, иногда винтовой линией.
Очевидно, что если не знать истинного зенитного и азимутального
искривления скважины, то нельзя точно определить положение в про-
странстве пересекаемых скважиной рудных тел. Ошибки в построении
рудных контуров и площадей из-за неточных замеров искривления раз-
ведочных скважин иногда весьма существенны, что искажает истинную
структуру месторождения.
Для повышения надежности колонкового бурения при разведке не-
обходимо:
а)	совершенствовать и шире внедрять направленное бурение
скважин;
б)	проводить бурение в комплексе с геофизическими методами;
в)	контролировать данные дополнительными скважинами, распо-
лагаемыми в характерных точках месторождения, а также детальным
331

геологическим картированием рудного поля и горными выработками на
выходах пород;
г)	при разведке сложных месторождений сочетать бурение с гор-
ными работами;
д)	учитывая меньшую стоимость и более высокую производитель-
ность бурения по сравнению с горными работами, увеличивать число
разведочных скважин;
е)	постоянно повышать квалификацию бурового персонала, совер-
шенствовать технологию бурения в зависимости от особенностей раз-
ведуемого объекта и задач разведки.
Вместе с тем ответственные заключения по данным разведки буре-
нием следует делать весьма осторожно, учитывая тип месторождения и
его особенности, которые выявляются в процессе разведки.
Технические ошибки являются в основном случайными. Однако
ошибки, связанные с методом разведку! (например, за счет избиратель-
ного истирания керна), часто имеют систематический характер. Как
правило, характер ошибок выявляется путем проведения серии равно-
точных повторных наблюдений и проходки контрольных более точных
выработок. Контроль технических ошибок освещается в главе III при
рассмотрении вопроса о контроле опробования.
К техническим можно также отнести ошибки, которые возникают
в процессе первичной геологической документации разведочных данных.
Они носят преимущественно субъективный характер и могут быть как
случайными, так и систематическими.
К сожалению, геологическую документацию разведочных вырабо-
ток редко выполняет ведущий геолог участка. Обычно эта работа пору-
чается технику-геологу, студентам-практикантам и другому менее ква-
лифицированному персоналу. В результате этого описания разреза по-
род и отдельных слоев часто бывают выполнены шаблонно и фор-
мально, отдельные характерные, иногда даже опорные прослои и гори-
зонты остаются незамеченными.
Наиболее распространенные ошибки геологической документации:
неправильное определение пород и элементов их залегания, неточное
установление контактов между различными породами, пропуски важ-
ных текстурных п структурных признаков пород, характерных минера-
лов, руководящих органических остатков, вторичных изменений пород,
свойственных для тектонических зон признаков (плоскостей скольже-
ния, штриховки, зон дробления, смятия, брекчирования, милонитизации
пород) и т. п. Иногда при документации плоскости падения пород при-
нимают за плоскости их сланцеватости, что может привести к крупным
ошибкам в расшнфррвке структуры месторождений.
Характерно, что при повторной документации керна буровых сква-
жин квалифицированными специалистами часто в толщах, считавшихся
«немыми», обнаруживаются палеонтологически охарактеризованные ли-
тологические опорные горизонты, отчетливо выраженные зоны дизъюн-
ктивных нарушений, околорудные изменения пород, уточняются мощ-
ность и особенно строение залежей полезного ископаемого, элементы
залегания пород, выявляются пропущенные залежи-спутники и т. д.
Ошибки документации имеют в большинстве случаев качественный
характер, оценить их количественно часто трудно, но если эти ошибки
не выявлять своевременно, они могут привести к очень крупным погреш-
ностям в интерполяции данных разведки и при геологических построе-
ниях. Если возникло сомнение в надежности первичных данных развед-
ки, необходимо проверить прежде всего первичную геологическую до-
кументацию.
Геологические ошибки обобщения разведочных
дани ых. При оценке достоверности разведки необходимо всегда иметь
в виду ошибки в обобщениях разведочных данных, называемых также
332

ошибками аналогий, ошибками прогноза. Следует различать два основ-
ных вида геологических ошибок: 1) ошибки из-за недостаточной пред-
ставительности первичных данных; 2) ошибки интерполяции и экстра-
поляции разведочных данных.
Следует различать представительность отдельной разведочной точ-
ки и разведочной сети в целом. Отдельные разведочные точки могут
быть непредставительны главным образом в связи с допущенными тех-
ническими ошибками п ошибками документации. При отсутствии этих
ошибок каждая отдельная точка представительна.
Степень представительности разведочных данных оценивается на
основе самих разведочных данных и некоторой дополнительной инфор-
мации. Источниками такой дополнительной информации иногда явля-
ются геофизические методы разведки, позволяющие обоснованно интер-
полировать данные между отдельными точками, детальное геологиче-
ское картирование объекта, на основе которого часто вскрываются
факторы, контролирующие размещение, форму, условия залегания,
вещественный состав и структуру рудных тел. Известно много случаев,
когда результаты анализа геологической структуры рудного поля и мес-
торождения служили обоснованием для правильной интерполяции раз-
ведочных данных. Детальное геологическое картирование и структур-
ный анализ месторождения также обязательны для обоснования наи-
более рационального размещения разведочных точек и получения наи-
более представительных данных.
Некоторые закономерности в строении месторождения можно пред-
положить исходя из учения о геолого-промышленных типах месторож-
дений. На этой основе с учетом конкретных данных по месторождению
можно более или менее обоснованно предсказывать характер его вер-
тикальной и горизонтальной зональности, возможные изменения в зо-
нах окисления и вторичного обогащения; характер литолого-фациаль-
ной зональности и фациальных изменений для месторождений осадоч-
ного происхождения, значение и влияние на размещение, форму и веще-
ственный состав рудных тел литологического контроля оруденения и
различных систем дизъюнктивной и пликативной тектоники, пострудной
вулканической деятельности, наконец, размывов, выщелачивания, про-
явления карста, элементов современного рельефа, оползней и т. п.
Другими словами, оценка представительности разведочных данных
проводится методом экспертизы, в основе которого лежит составление
возможных вариантов строения рудного тела и сравнительная их оцен-
ка. В этом деле большую помощь оказывает статистическая обработка
данных по геологии месторождения, в частности выявление характера
распределения значений параметров и корреляционных связей между
ними.
Обобщение разведочных данных и построение структурной модели
месторождения сводится в основном к решению трех задач: а) анализ
данных по отдельным разведочным точкам; б) обобщение данных по
двум или ряду точек в разрезе (в сечении); в) обобщение ряда сечений
(разрезов) для участка земной коры, геологического тела (месторожде-
ния, залежи и т. п.).
Для составления каждого нового геологического профиля или по-
горизонтного плана часто необходим пересмотр предыдущих построе-
ний, иногда вплоть до переоценки сведений по отдельным разведочным
точкам или по модели в целом. Но при этом недопустимо «подгонять»
материалы разведки под те или другие представления об объекте, хотя
они иногда могут казаться более точными и отвечающими действитель-
ности. Первичные материалы можно подвергнуть повторной проверке,
но необоснованных изменений и исправлений в них делать нельзя. Не-
обходимо иметь в виду, что выяснение причины несоответствия факти-
ческого материала сложившейся концепции, пересмотр и уточнение пер-
333

вичной документации приближают к правильному решению всей
проблемы.
Наиболее грубые просчеты связаны обычно с формальными прие-
мами увязки разведочных данных, неправильными представлениями о
рудном контроле, генезисе, структуре, и изменчивости месторождения.
Для характеристики природы ошибок геологических прогнозов приве-
дем несколько примеров. На рис. 88 показаны совмещенные кон-
туры по разведочным и эксплуатационным данным на одном из участ-
ков Зыряновского месторождения. Сравнение показывает, что рудные
тела повсеместно смещены от действительного положения, особенно
Рис. 88. Площади рудных тел нД Зыряновском месторождении.
] — по данным разведки* 2 — по данным эксплуатационных выработок; 3 — границы участков (/,
II, IU}
в восточной части месторождения. Разница в замерах угла падения со-
ставляет 30—50°. Фактическая мощность рудных тел за счет более кру-
того падения в 1,5—2 раза, иногда в 3—5 раз меньше. Площади рудных
тел в 3—5 раз меньше. Запасы руды при разведке были завышены на
47%, свинца — на 33%, содержание металла — на 10—20%.
Причины расхождений: а) неточные замеры искривления скважин,
причем азимутальное искривление вовсе не учитывалось; б) формаль-
ная, геологически необоснованная увязка рудных тел. Было принято,
что рудные тела имеют согласное с породами падение, а в действитель-
ности оказалось, что они контролируются крутопадающими зонами рас-
сланцевания.
На Гайском медноколчеданпом месторождении в период его раз-
ведки считалось, что рудные тела залегают полого, согласно с вмещаю-
щими породами, в виде нескольких пластообразных тел, расположенных
друг над другом в разных горизонтах вулканогенной толщи. В соответ-
ствии с таким представлением месторождение разведывалось верти-
кальными скважинами по сети 100X100 и 50X50 м. Рудные тела в раз-
резах увязывались между соседними скважинами главным образом
чисто геометрически (без учета деталей разреза). В результате рудные
тела представлялись сравнительно выдержанными по падению и значи-
тельными по протяженности. На основе таких построений были под-
334

считаны запасы и запроектированы вскрытие и отработки место-
рождения.
М. Б. Бородаевская на основании более тщательной документации
и изучения керна, детального картирования рудного поля, т. е. комп-
лексной увязки всех данных, обосновала вывод, резко отличающийся
от предыдущего: 1) размещение рудных тел контролируется не отдель-
ными горизонтами вулканогенной толщи, а дорудными дизъюнктив-
ными нарушениями; 2) рудные тела падают не полого, а весьма круто;
3) разведка на месторождении правильной сетью вертикальных сква-
жин не соответствует его геологическим особенностям. Позднее пред-
ставления М. Б. Бородаевской были подтверждены горными работами.
Коренное расхождение первоначальной разведочной модели Гайского
месторождения с данными горных работ потребовало существенной его
доразведки, пересчета запасов и изменений в проектных решениях его
эксплуатации. Все это стоило значительных дополнительных затрат и
задержало сроки промышленного освоения месторождения. Величина
запасов по Гайскому месторождению в общем изменилась мало, но по
вертикали и по площади месторождения они существенно перераспре-
делились.
Аналогичная ошибка была допущена по Аванскому месторождению
каменной соли в Армении. В период разведки считалось, что пластооб-
разные тела соли залегают почти горизонтально. Исходя из этого пред-
ставления были подсчитаны запасы и заложены эксплуатационные
шахты с горизонтальными выработками. При эксплуатации оказалось,
что рудные тела имеют крутое, почти вертикальное падение. При пере-
счете запасов выяснилось, что они завышены почти вдвое, и распределе-
ние их коренным образом отличается от установленного в период
разведки.
На Хайдарканском ртутном месторождении в 1964 г. было выяв-
лено, что разведанные запасы на две трети выше запасов по данным
эксплуатации. Это расхождение впоследствии было объяснено непра-
вильными представлениями о факторах, контролирующих месторожде-
ние, и о морфогенезисе оруденения. Ранее считалось, что размещение
рудных тел в виде неправильной формы гнезд, штокверков и отдельных
прожилков контролируется сланцевым экраном и контурами зон дробле-
ния вмещающих пород. Представление о стратиграфо-литологическом
контроле привело к выводу о пластообразном характере рудных зале-
жей, падающих согласно с толщей вмещающих пород, и соответственно
о формировании рудолокализующих структур в процессе складчатых
дислокаций. Предполагалось, что особенно богатое оруденение приуро-
чено к сводовым частям антиклинальных структур. В связи с этим раз-
ведка бурением велась по профилям, перпендикулярным к шарнирам
складчатых структур. Подсчет запасов производится на массу рудовме-
щающего горизонта.
Изучение материалов эксплуатации показало, что образование ру-
довмещающих брекчий обусловлено не складчатыми, а разрывными
дислокациями. Там, где дислокации часты и они сближены (например,
на разведанных и отработанных в первую очередь Главном, Южном и
Промежуточном полях месторождения), рудная залежь практически
имела пластообразный характер, так как отдельные рудные тела «сли-
вались» в пределах рудовмещающего горизонта.
На этих рудных полях подсчеты запасов на массу рудовмещающего
горизонта по данным разведки в целом подтвердились при эксплуата-
ции. Однако на новых участках, где рудоконтролирующие дизъюнктив-
ные дислокации расположены более редко, представление о сплошном
пластообразном рудном теле не отвечало действительности. Оруденение
здесь прерывистое, гнездообразное, а все поле продуктивного горизон-
та сложено практически безрудными породами. Методика разведки,
335

которая оставалась прежней, не соответствовала уже структуре место-
рождений, и подсчеты запасов оказались существенно завышенными.
Кроме того, неправильное понимание структуры месторождения и
несоответствие расположения буровых скважин истинному его строению
привело к ошибкам в определении мощности рудных тел по ряду сква-
жин. В лежачем боку рудо в мешающего горизонта часто встречались
крутопадающие рудные прожилки, по которым скважины шли под очень
небольшим углом к нх плоскости пли вовсе по падению. В этих случаях
определенная по скважинам мощность руды измерялась метрами, а
в действительности она достигала всего несколько сантиметров.
Оценить возможные ошибки структурной модели до отработки мес-
торождения можно только качественно и косвенно, если установить не-
достаточную обоснованность тех или других построений по разведке и
возможность других вариантов обобщения. Прогнозные ошибки в опре-
делении структуры месторождения могут быть следствием технических
ошибок в замерах элементов залегания пород, искривления скважин
или неточной геологической документации. Лишь критический анализ
построений по данным разведки может показать необходимость допол-
нительной разведки и исследований.
Методы определения точности гипсометрии залежей полезного
ископаемого (например, метод Е. И. Попова) исходят из допущения,
что общее представление о структуре месторождения правильно и сле-
дует выявить только ошибки интерполяции между разведочными
точками.
Задача интерполяции и экстраполяции значений геолого-промыш-
ленных параметров сводится к определению характера, степени и
структуры изменчивости и средних значений их. Для этих целей пред-
ложены различные методы математического моделирования парамет-
ров геологических тел. Наиболее распространенные математические мо-
дели геологических объектов рассмотрены в гл. I. Здесь следует только
подчеркнуть, что несмотря на большое число работ в этом направлении,
предложены пока частные решения проблемы. За исключением Ж. Ма-
тероиа, отчасти В. И. Смирнова и В. С. Огаркова, другие авторы не ис-
следуют структуры изменчивости промышленных параметров в связи
со структурой залежи полезного ископаемого. Залежь или месторож-
дение в целом рассматривается ими как структурно однородное целое.
Опыт же показывает, что в теле полезного ископаемого могут быть вы-
делены и оконтурены зоны, участки (блоки), которые существенно отли-
чаются по степени и характеру изменчивости геолого-промышленных
параметров и их среднему значению. Их можно рассматривать как гео-
логические блоки с условно однородной структурой. Общеизвестными
примерами их являются зоны окисления, вторичного обогащения и пер-
вичных сульфидных руд, зоны выклинивания, расщепления и фациаль-
ного замещения осадочных полезных ископаемых, рудные столбы и
безрудные окна, участки наложенной минерализации различных гене-
раций, природные типы и сорта руд и т. п. Они выявляются и оконтури-
ваются на основе анализа всей суммы геологоразведочных данных о
месторождении (рудном теле).
Интерполяция разведочных данных между точками, лежащими в
различных структурно-геологических блоках, может привести к очень
грубым просчетам. Математическое моделирование следует проводить
в отношении структурно однородных блоков, и только в этом случае
могут быть правильно оценены ошибки интерполяции. Они зависят
также, как было показано выше, от соответствия системы разведки осо-
бенностям геологического строения месторождения, в том числе н струк-
туре изменчивости его. Приемы определения ошибок математического
моделирования месторождений и их геолого-промышленных параметров
рассмотрены в гл. I.
336

Анализ ошибок геологического прогнозирования показывает, что
разведочные материалы должны рассматриваться и оцениваться в та-
кой последовательности:
1)	точность и надежность первичных наблюдений и измерений;
2)	надежность геологической документации;
3)	соответствие разведочной сети особенностям объекта;
4)	выделение структурно однородных блоков;
5)	исследование изменчивости геолого-промышленных параметров,
определение их средних значений и динамики изменчивости;
6)	обоснование структурных построений по месторождению.
Все перечисленные данные тесно взаимосвязаны. Надежная модель
месторождения может быть создана лишь в результате совместного рас-
смотрения всех параметров и многократной проверки достоверности
каждого из них.
В основе ошибок при подсчете запасов часто лежит непонимание
основного его назначения — служить основой проектирования, строи-
тельства и функционирования горнорудного предприятия. Следователь-
но, подсчет запасов должен содержать не только точные данные по ко-
личеству и качеству запасов, но и показывать точное пространственное
положение их, морфологию и условия залегания рудных тел, тектонику
и характер смещений, изменчивость мощности рудного тела и качества
руды в пространстве и т. п.
Любое искажение или схематизация условий залегания, простран-
ственного положения рудных тел или отдельных промышленных типов
руд в них приводит на практике к тому, что горная промышленность
(принимающая, как правило, за истину все построения геологов) стал-
кивается с рядом неожиданностей (рудные тела оказываются не там,
где предполагались, мощность их отклоняется от ожидаемой, качество
руды отличается от технологически обоснованного условия, разубожи-
вание резко увеличивается и т. п.). Все это служит причиной неоправ-
данных затрат (иногда столь значительных, что вместо ожидаемой при-
были предприятие несет систематические убытки), нарушения ритма
работы предприятия, систематического невыполнения планов добычи,
резкого повышения потерь минерального сырья при добыче и обога-
щении.
Рассмотрим наиболее широко распространенные методические
ошибки при подсчете запасов.
1.	Формальные приемы оконтуривания рудных тел, безрудных или
некондиционных участков без учета геологических условий залегания,
морфологии, внутреннего строения, тектоники месторождений. Известно
много случаев объединения в единые протяженные (на несколько кило-
метров) тела многочисленных коротких разобщенных кулисообразных
рудных тел или разрозненных линз и гнезд (Кальмакырское, Чатыр-
кульское, Ярославское и другие месторождения). Нередко объединяют-
ся рудные пересечения в скважинах, находящихся в различных стра-
тиграфических, структурных или литолого-петрографических горизон-
тах и удаленные друг от друга на сотни метров (оловорудное место-
рождение Дальнее, железорудные — Переверзевское и Соколовское).
Необоснованное объединение нескольких рудных пересечений
(рис. 89) приводит к завышению мощности тел и запасов руды.
Формальные приемы оконтуривания безрудных прослоев и неконди-
ционных руд, вскрытых единичными выработками, расположенными по
редкой сети, часто приводит к неправильному пониманию внутреннего
строения месторождения, занижению запасов руды, но резкому завыше-
нию ее качества (рис. 90 и 91). На рис. 90 видно, что рудные тела при-
урочены к определенной рудовмещающей толще и распределены в ней
более или менее равномерно. Оконтурить их в процессе разведки не-
возможно. Внимательный анализ результатов разведки даже в условиях
22 Зак. 321	337

редкой сети выработок позволяет однозначно установить приурочен-
ность их к определенному стратиграфическому, литологическому, струк-
турно-тектоническому илн иному горизонту.
Вместе с тем возможно лишь случайное пересечение собственно
рудных линз: в одних скважинах они встречены в верхах продуктив-
ного горизонта, в других — в средних частях или в низах. В этих усло-
виях подсчетные блоки выделяют в пределах всего продуктивного го-
Рис. 89. Оконтуривание рудного тела иа
разрезе между двумя выработками:
а — неправильный прием оконтуривания с
завышением мощности рудных тел и запа-
сов руды; б и в-* варианты правильного
оконтуривания
ризонта. При этом следует определять коэффициент рудоносности по
блоку, если в процессе добычи возможна селективная отработка уча-
стков пустых пород, или рассчитывать среднее содержание полезного
компонента с учетом разубоживания руды пустыми породами, если се-
лективная выемка их невозможна.
Рис. 90. Неправильный прием оконтурива-
ния рудной зоны на разрезе с занижением
запасов руды, но завышением ее качества.
/ — наносы; 2 — рудовмещающая толща;
3 — рудные тела и линзы; 4 — подстилаю-
щие пустые породы; 5 — неправильный кон-
тур подсчета запасов
Рис. 91. Оконтуривание рудных тел при под-
счете запасов.
а — фактическое распределение рудных тел в
продуктивном горизонте; б — неправильное
оконтуривание рудных тел на разрезе с завы-
шением запасов и качества руды
Использование формальных приемов оконтуривания по рудным пере-
сечениям, как это показано на рис. 90, приводит к уменьшению запасов
руды, завышению ее качества, необоснованному построению контуров
рудного тела, несоответствующих реальным условиям разработки место-
рождения. Аналогичные дефекты оконтуривания показаны на рис. 91.
Практика разработки многих рудных тел показывает, что если
в пределах их не установлено четкой закономерности оруденения, а рас-
пределение некондиционных или пустых участков является случайным,
искусственное оконтуривание их при подсчете запасов по данным опро-
бования неоправдано. Безрудный участок на коротком расстоянии сме-
няется рудным, разделить их в процессе добычи невозможно. Поэтому
подсчет запасов в этих случаях необходимо производить в геологиче-
ских границах жильного тела, причем среднее содержание полезного
компонента должно определяться с учетом разубоживания руды пусты-
ми или некондиционными участками.
338

Рис» 92» Оконтуривание рудных тел при
подсчете запасов.
а — разрез; б — неправильное оконтурива-
ние подсчетиого блока на плане путем
«прессования» отдельных рудных тел в
единое тело с суммарной мощностью; в —
правильное оконтуривание подсчетных бло-
ков на плане.
/ — рудные тела н их номера на разрезе;
2 — рудные скважины; 3— безрудные сква-
жины; границы подсчетных блоков иа пла-
не: 4 —• первого; 5 — второго; 6— третьего;
7 — четвертого; 8 — пятого
Не менее опасна другая
крайность, когда промышлен-
ное оруденение в жильном теле
имеет четкое закономерное по-
ложение, а подсчет запасов
производится в геологических
границах жил. Так, например,
в некоторых слюдоносных жи-
лах мусковит приурочен к цент-
ральным частям жил либо
к одному из их флангов, редко-
метальное оруденение — к при-
зальбандовым участкам и т. д.
Подсчет запасов в пределах
геологических границ жил в
этих условиях приводит к резкому завышению запасов руды и заниже-
нию содержания полезного компонента.
2.	Неправильное оконтуривание подсчетного блока, объединение
в один подсчетный блок разнородных (по изученности, структурному
положению, условиям залегания, морфологии, мощности, качеству и
технологии переработки руды и пр.) частей рудного тела (рис. 92)
является наиболее распространенной ошибкой. Объединение, например,
богатых руд с бедными или даже убогими, непромышленными приво-
дит к искажению морфологии рудных тел, их размеров, качества руды,
а это в свою очередь является одной из серьезнейших причин много-
численных осложнений и задержек при проектировании и строитель-
стве рудников, неоднократных реконструкций обогатительных фабрик,
сопровождающихся огромными бросовыми затратами.
Нельзя объединять в один подсчетный блок разнородные по струк-
турному положению части рудного тела, например, расположенные
в шарнире и на крыльях складки, имеющие различные углы падения,
разобщенные и смещенные тектоническими нарушениями. Все эти осо-
бенности определяют различие в способах и системах разработки, в
технологии эксплуатации, что учесть при неправильном выделении
подсчетных блоков в период проектирования рудника, как правило,
невозможно.
3.	Неправильное определение оптимального размера подсчетных
блоков. При простом строении месторождения, выдержанной мощности
и равномерном распределении полезных компонентов размеры подсчет-
ных блоков не оказывают существенного значения на точность подсче-
та запасов и будущую их разработку. В случае сложной морфологии
рудных тел, большой изменчивости других промышленных параметров
(мощности, содержания полезных компонентов, минерального состава
и т. п.) подсчет запасов по крупным блокам приводит к схематизации,
а нередко и грубому искажению количественной и качественной харак-
теристики месторождения. Подсчитанные при таких условиях средние
22*	зз9

показатели не достигаются при эксплуатации месторождения в течение
продолжительного времени.
В отношении таких месторождений справедливы рекомендации
ГКЗ [11] согласно которым подсчетные блоки по запасам руды не
должны превышать годовой или полугодовой производительности горно-
рудного предприятия. И. Д. Коган [11] правильно отмечает, что эти
рекомендации должны соблюдаться по крайней мере для запасов кате-
гории А и В на месторождениях I и II групп и для запасов категории
С] на месторождениях III группы. Нарушение этого правила приводит
к тому, что руда, отрабатываемая рудником в отдельные годы, может
резко отличаться по качеству от средней руды в блоке. Содержание
полезных компонентов в отдельные годы может быть намного ниже ми-
нимального промышленного и, следовательно, работа рудников в тече-
ние этого периода окажется убыточной.
Однако вредна и другая крайность, когда выделяются очень мел-
кие блоки, подсчет запасов по которым опирается на недостаточное
число рудных пересечений. Проведенные к настоящему времени много-
численные исследования показывают, что чем сложнее внутреннее
строение рудного тела и неравномернее распределение полезного ком-
понента, тем больше должно быть измерений (разведочных пересече-
ний и проб) для надежного определения средних значений параметров.
Выделение мелких блоков на таких месторождениях приводит к грубым
ошибкам при оценке количества и качества запасов. Минимальное
число разведочных пересечений (проб) в подсчетном блоке в зависимо-
сти от сложности строения рудного тела рекомендуется принимать от
10—15 для простых и выдержанных месторождений до 40—60 для
сложных и крайне неравномерных по распределению полезного ком-
понента.
Так, В. М. Борзунов [5] рекомендует для месторождений неруд-
ного сырья следующее минимальное число пересечений в подсчетном
блоке:
Для месторождений простого строения с выдержанной мощностью
и качеством минерального сырья............................. 9
Для месторождений сложного строения с невыдержанной мощ-
ностью н качеством минерального сырья . .................. 16
Для месторождений очень сложного строения с резко изменчивой
мощностью и качеством минерального сырья.................  25
Б. Б. Евангулов для оловорудных месторождений рекомендует 40—
60 пересечений в подсчетном блоке. Таким образом, оптимальный раз-
мер подсчетного блока определяется прежде всего особенностями гео-
логического строения месторождения, характером и степенью неравно-
мерности распределения компонентов, плотностью разведочной сети. За
оптимальный принимается такой размер подсчетного блока, который
обеспечивает надежное планирование добычи сырья по количеству и
качеству на период не более года. Следовательно, этот блок должен
быть разведан достаточным числом пересечений, кроме того, он должен
характеризоваться однородными качественными и технологическими
свойствами минерального сырья. Если уверенности в выдержанности
качества сырья нет, то размеры блока не должны превышать по запа-
сам годовой добычи горнорудного предприятия при обязательном со-
блюдении условия о минимальном числе разведочных пересечений.
4.	Подсчет запасов на выемочную мощность. Л4инимальная выемоч-
ная мощность, как известно, устанавливается исходя из минимально
допустимой ширины очистного пространства. Она имеет важное значе-
ние, как отмечено в разделе «Кондиции», при отнесении запасов отдель-
ных частей рудного тела к балансовым или забалансовым. Уменьшение
фактической мощности рудного тела по сравнению с минимальной вые-
мочной должно компенсироваться повышением содержания полезного
340

компонента. Для подсчета запасов в этих случаях в кондициях преду-
сматривается минимальный метропроцент. Величина его определяется
произведением минимальной выемочной мощности на минимальное со-
держание полезного компонента.
Оконтуривание запасов независимо от мощности рудных тел долж-
но всегда тесно увязываться с геологическими особенностями месторож-
дения: контуры подсчетных блоков в одних случаях совпадают с есте-
ственными границами жил, в других — охватывают только часть жил
либо часть вмещающих пород с кондиционным содержанием полезного
компонента и т. д.
Вместе с тем некоторые геологи проводят контуры подсчетных
блоков с таким расчетом, чтобы мощность рудных тел была равна либо
превышала минимальную выемочную мощность. При этом неизбежно
нарушаются элементарные правила оконтуривания, искажается морфо-
логия рудных тел, качество и запасы руды.
Подобные грубые ошибки оконтуривания по выемочной мощности
часто допускаются при подсчете запасов по золоторудным, оловянным,
молибденовым и другим месторождениям сложного строения.
5.	Использование приемов «прессования» рудных тел. Сущность ши-
роко распространенной и весьма серьезной по своим последствиям по-
грешности подсчета запасов, возникающей при использовании приемов
«прессования» рудных тел, заключается в том, что ряд разобщенных
в пространстве рудных гнезд и жил «прессуется» в единое рудное тело.
В практике известны самые различные приемы «прессования». Так,
часто объединяются основные рудные тела с мелкими сопутствующими
им непромышленными линзами, нередко более или менее одинаковые
по размеру рудные тела, но удаленные друг от друга на десятки и даже
сотни метров. Известны многочисленные случаи объединения в единое
абстрактное тело нескольких кулисообразно залегающих жил или линз,
часто расположенных на различных гипсометрических уровнях или
даже в различных геолого-структурных этажах. Можно выделить два
методических приема «прессования»: а) прослои и участки пустых по-
род, разъединяющие рудные тела, полностью исключаются при подсче-
те запасов; б) прослои и участки пустых пород и некондиционных руд
частично либо полностью объединяются с рудными телами, несмотря
на то что мощность их иногда достигает многих десятков метров.
Оба приема «прессования» искажают пространственное положение
рудных тел, их мощность, размеры и внутреннее строение, усредняют
качественную характеристику руды, которая по отдельным рудным
телам может существенно отличаться. Кроме того, оба приема облада-
ют систематической погрешностью. Так, первый из них нередко приво-
дит к значительному завышению запасов за счет объединения крупных
промышленных рудных тел с мелкими, явно непромышленными зале-
жами. Второй прием всегда резко завышает запасы руды и занижает
содержание в ней полезного компонента.
Основная причина порочной практики использования «прессования»
та же, что и оконтуривания по выемочной мощности, т. е. непонимание
сущности и основного назначения подсчета запасов, недооценка того
- огромного значения, которое оказывают на проектирование рудника и
ведение добычных работ условия залегания рудных тел, их морфология,
внутреннее строение и другие параметры.
Конечно, на сложных месторождениях, отличающихся обилием ку-
лисообразно залегающих залежей, апофиз, ответвлений, по данным
разведочных работ нередко трудно выяснить структуру распределения
многочисленных рудных тел, иногда даже невозможно уверенно судить
о морфологии, прерывистости или сплошности оруденения. Но это не
должно служить поводом для «прессования» и соответствующей грубой
схематизации подсчетных разрезов и планов.
341

И. Д. Коган [11] справедливо отмечает, что в подобной ситуации
вместо «прессования» можно рекомендовать два способа оконтуривания
и подсчета запасов: раздельный по каждому рудному телу независимо
от их размера и совместный, путем установления единого рудного кон-
тура (зоны, горизонта, толщи, пачки и т. п.).
Раздельный подсчет запасов возможен в тех случаях, когда дока-
зано, что рудные тела пространственно разобщены и более или менее
надежно оконтурены. При этом способе в условиях одной и той же плот-
ности разведочной сети запасы руды по разным телам могут быть ква-
лифицированы либо по одной, либо по разным категориям. Например,
на рис. 92 мелкое рудное тело 4 оконтурено менее надежно, чем рудное
тело 1, следовательно, запасы по нему можно отнести к более низкой
категории, чем по рудному телу 1.
Совместный подсчет запасов целесообразен в тех случаях, когда
рудные тела из-за сложной морфологии в процессе разведки не могут
быть сколь-нибудь надежно оконтурены, но на месторождении можно
выделить единую рудную толщу (зону, горизонт) или несколько рудных
толщ, отличающихся одинаковой степенью насыщенности рудными те-
лами, геолого-структурными особенностями и т. п.
Подсчет запасов в пределах такой рудной зоны может быть произ-
веден с применением коэффициента рудоносности или без него, в зави-
симости от того, возможна или невозможна селективная добыча руды.
8. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ
В условиях все возрастающего объема геологоразведочных работ
(ГРР) важное значение приобретают вопросы оценки и повышения их
эффективности. Методика оценки эффективности ГРР непрерывно со-
вершенствуется. С 1964 г. в соответствии с «Временной методикой оп-
ределения стоимости разведки единицы запасов твердых полезных ис-
копаемых» Мингео СССР в отчетах с подсчетом запасов оценивается
эффективность проведенных геологоразведочных работ. Фактическая
себестоимость разведки единицы балансовых запасов определяется по
формуле
___ Зрбт
Р . р >
где Зобщ — общие затраты на проведение геологоразведочных работ,
руб.
Р — запасы руды (концентрата или металла), т.
В расчет принимаются балансовые запасы категорий А, В и Ci
либо усредненная категория из следующего отношения:
А: В : С] = 1 :0,5:0,2.
В 1970 г. ВИЭМСом составлен проект инструкции по определению
экономической эффективности геологоразведочных работ, в соответ-
ствии с которой основными показателями служат не только указанные
выше удельные затраты на прирост разведанных запасов, но и стоимо-
стная отдача затрат на ГРР.
Стоимостная отдача затрат (СОЗ) рекомендована Госпланом
СССР для использования при планировании ГРР. Она определяется по
формуле
где П — прирост разведанных запасов по сумме категорий A+B+Cj;
И — коэффициент сквозного извлечения при добыче и переработке;
Ц — отпускная цена товарной продукции из соответствующего ми-
нерального сырья, отнесенная на единицу прироста запасов;
Зп — стоимость попутной продукции;
342

3 — затраты на ГГР по полезному ископаемому за расчетный
период.
Другими словами, СОЗ — ценность извлекаемых запасов на 1 руб.
затрат. СОЗ целесообразно рассчитывать по группам полезных иско-
паемых—черным, цветным металлам, нефти и газу, неметаллам и
в целом по всем полезным ископаемым по республикам и стране. Стои-
мостная отдача затрат тогда представительна, когда рассчитывается за
период не менее 3—5 лет.
ВИЭМСом выполнены различные варианты расчетов СОЗ за про-
шедший период и на ближайшие годы. Стоимостная отдача по СССР
составила (по сумме запасов A+B-f-Ci без пересчета в условную кате-
горию): в 1956—1960 гг.— 145 руб.: в 1961—1965 гг. — 70 руб.; в 1966—
1968 гг. — 45 руб.
Общее снижение СОЗ обусловлено изменением структуры затрат
в сторону увеличения ассигнований на нефть и газ, а также снижением
объема ГРР на уголь (в определенный период) и железо, для,которых
СОЗ наиболее высока.
СОЗ не дает полного представления об эффективности ГРР, но
такая обобщенная оценка полезна. Эффективность геологоразведочных
работ — основа для управления поисками и разведкой на всех уровнях
оценки, поэтому ее необходимо рассматривать дифференцированно и
системно.
Оценка эффективности геологоразведочных работ необходима для
решения существенно различных задач.
1.	Оценка народнохозяйственного значения ГРР, роли их в созда-
нии материально-технической базы коммунизма и определения опти-
мальных темпов и объемов их проведения в целом для страны и приме-
нительно к каждой отрасли промышленности.
2.	Выделение наиболее перспективных районов, металлогенических
поясов и геологических формаций, где проведение ГРР дает масималь-
ные результаты при минимальных затратах средств и времени. Обосно-
вание рационального размещения ГРР на территории СССР, очеред-
ности и сроков их проведения применительно к каждому региону.
3.	Оценка методического уровня ГРР:
а)	соответствия методов и систем поисков и разведки, в частности
плотности разведочной сети, природным особенностям изучаемых
объектов;
б)	полноты и комплексности изучения месторождений;
в)	соответствия степени разведанности месторождений текущим и
перспективным потребностям промышленности; наличия грубых погреш-
ностей в разведке, неоправданного расхода средств и т. д. Обоснование
мероприятий по совершенствованию методики проведения дальнейших
работ.
4.	Оценка хозяйственного уровня проведения работ в подразделе-
ниях геологоразведочной службы. Разработка мероприятий по совер-
шенствованию организации, планирования, материального обеспе-
чения их.
Из этого неполного перечня задач видно, сколь многогранно поня-
тие «эффективность геологоразведочных работ». Можно выделить раз-
личные уровни оценки эффективности геологоразведочных работ: 1) об-
щегосударственный и отраслевой (министерство), 2) районный (терри-
ториальное геологическое управление), 3) локальный (экспедиция, пар-
тия, горнорудное предприятие). На каждом уровне — свои задачи, под-
ход и способы оценки эффективности геологоразведочных работ. Если
исключить решение одной из задач, оценка эффективности ГРР будет
неполной.
Очевидно, что в зависимости от целевого назначения оценка эффек-
тивности ГРР требует определения различных показателей, Народно-
343

хозяйственное значение геологоразведочных работ может быть охарак-
теризовано следующими показателями.
1.	Количество выявленных и разведанных месторождений, их гео-
графо-экономическое положение, запасы и качество заключенного в них
минерального сырья, их роль в удовлетворении потребностей народного
хозяйства, обеспеченность запасами действующих горнодобывающих
предприятий.
2.	Необходимый объем капитальных вложений в горнодобывающую
промышленность для освоения выявленных и разведанных месторож-
дений в целом по объектам и удельные капитальные вложения (на
единицу добычи на этих объектах минерального сырья в год).
3.	Себестоимость разведки, добычи и передела минерального сырья.
4.	Рентабельность разработки выявленных и разведанных место-
рождений в расчете на единицу продукции, годовое производство и весь
срок работы предприятия.
5.	Срок окупаемости капитальных вложений, коэффициент эффек-
тивности затрат на геологоразведочные работы и коэффициент эффек-
тивности общих капитальных затрат.
М. Н. Денисов и С. Я. Каганович [10] рекомендуют определять
эффективность затрат на разведку каждого месторождения по формуле
Э_ П-К
3- (1 +0,08)' ’
где П — среднегодовая прибыль;
3 — затраты на ГГР;
К — удельный вес затрат на ГРР в общей сумме затрат на раз-
ведку и промышленное освоение месторождения;
(1+0 08р~— коэффициент учета фактора времени (формула дисконти-
рования будущей прибыли на настоящий период).
По мнению автора, такое усложнение представляется неоправдан-
ным. Учет эффективности затрат только на ГРР искажает их истин-
ную народнохозяйственную ценность. Следует иметь в виду, что доля за-
трат на ГРР непостоянна. Она ни в коей мере не свидетельствует о на-
роднохозяйственной целесообразности ГРР. Это лишь косвенный пока-
затель, помогающий планировать проведение ГРР в будущем.
Рентабельность разработки месторождений и другие показатели
экономической эффективности ГРР рекомендуется определять по сле-
дующим формулам.
Рентабельность получения 1 т минерального сырья:
П=Ц—Q,
где Ц — оптовая цена 1 т минерального сырья, руб.;
Q — себестоимость получения 1 т минерального сырья, руб.
Годовая рентабельность разработки месторождения:
. П-Рр-И
ПГ = П-А =-----f,
где А — годовое производство минерального сырья, т;
Рр — запасы минерального сырья по категориям А, В и С], т;
И — коэффициент сквозного извлечения при добыче и переработке,
доли единицы;
Т — амортизационный срок горнорудного предприятия, годы.
Рентабельность разработки месторождения за весь период его су-
ществования (в руб.):
ПОбщ = Пг-7’ = П-Рр-И,
с учетом фактора времени
П -
обш (1 +0,08)* '
344

Коэффициенты эффективности затрат
(в руб.):
без учета фактора времени
ч _ JIl
эг— з ,
на ГРР на 1 руб. затрат
п - П-Рр-И
______ 1Доощ	Р .
^общ о	о ,	J
‘“’общ	°общ
с учетом фактора времени
п . т
Э°бщ “ 3(1 Н-О.О8У ’
Уровень рентабельности затрат на ГРР (в %):
/<Грр = Agi.100%.
Уровень эффективности капитальных вложений или основных
фондов (в %):
Показатели оценки конкретных месторождений, участков и в це-
лом всех запасов данного вида сырья должны составлять обязатель-
ный элемент баланса запасов, учитываться и храниться в Госгеолфон-
де. Они служат основой для планирования поисков и разведки, а так-
же размещения новых и реконструкции действующих шахт, карьеров,
рудников, обогатительных фабрик и переделочных заводов.
Как видно, народнохозяйственное значение геологоразведочных
работ может быть установлено лишь на основе геолого-экономической
оценки каждого из выявленных и разведанных месторождений с опре-
делением затем средневзвешенных показателей в целом по СССР и по
каждой отрасли горнодобывающей промышленности.
Эти же показатели, но дифференцированные по геологическим ре-
гионам страны, металлогеническим поясам, геологическим формациям,
позволят определить наиболее перспективные участки земной коры и
наметить рациональное размещение геологоразведочных работ, оче-
редность и сроки их выполнения.
Показатели эффективности геологоразведочных работ на этом
высшем уровне должны быть положены в основу научно обоснованно-
го выбора перспективных направлений общегосударственных и отрас-
левых планов геологоразведочного производства.
Планирование ассигнований и материально-технического обеспече-
ния геологоразведочных работ требует определения другого комплекса
показателей:
1) себестоимость поисков и разведки единицы минерального
сырья с учетом степени изученности (категории запасов, соотношения
различных категорий);
2) объем отдельных видов работ на единицу выявленных и разве-
данных запасов — геологосъемочных, геофизических и геохимических
исследований, бурения и горных выработок (в пог. м), а также расход
материалов и оборудования на весь комплекс работ.
Методический уровень геологоразведочных работ, как известно, в
настоящее время оценивается на основе экспертизы отчетов в ТКЗ,
ЦКЗ, ГКЗ, а также с учетом претензий со стороны проектирующих и
горнодобывающих предприятий. Видимо, это пока единственно пра-
вильный путь.
Однако такая оценка имеет качественный характер. Обычно ука-
зываются дефекты проведенных работ: недостаточная изученность пло-
щадей, отведенных под строительство, некомплексное изучение руд и
345

месторождений, нарушение стадийности работ, неоправданная детали-
зация работ на глубоких горизонтах месторождения, освоение которых
возможно лишь в далекой перспективе, погрешности в определении
рудо контролирующих факторов и структуры месторождения, техноло-
гии переработки сырья, подсчета запасов и т. д.
Представляется очевидным, что к настоящему времени созрела не-
обходимость количественной оценки экономического ущерба, методи-
ческих упущений и погрешностей. Не исключено, что в ряде случаев
этот ущерб необходимо возмещать за счет фондов материального сти-
мулирования геологоразведочных организаций.
Хозяйственный уровень проведения геологоразведочных работ оп-
ределяется следующими показателями:
1)	сроки проведения работ;
2)	производительность станко-смены, бригадо-смены, человеко-
смены;
3)	себестоимость единицы работ.
Оценка хозяйственного уровня должна проводиться раздельно по
каждому отряду, партии, экспедиции, территориальному управлению,
республике и в целом по стране.
Использование прогрессивных методов организации и планирова-
ния геологоразведочных работ, а также упущения и недочеты в хозяй-
ственной деятельности также должны иметь количественную оценку.
Синтезирующим показателем в решении этих вопросов может служить
прибыль или убытки в денежном выражении при выполнении геологи-
ческого задания по сравнению с плановыми (проектными) затратами.
Количественная оценка методического и хозяйственного уровня выпол-
нения геологоразведочных работ с помощью указанных выше показа-
телей обеспечивает равные условия для всех геологических организа-
ций и должна служить важнейшим фактором стимулирования прогрес-
сивных методов организации в планировании работ, методов поисков
и сокращения сроков выполнения работ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Агошков М. И., Малахов Г. М. Подземная разработка рудных месторождений.
М„ «Недра». 1966. 663 с. с ил.
2.	Альбов М. Н., Быбочкин А. М. Рудничная геология. М., «Недра», 1973. 432 с.
с ил.
3.	Бенуни А. X., Крыжов Л. В., Казаков Е. М. Экономическое обоснование тех-
нических решений на горнорудных предприятиях. М., «Недра», 1967. 156 с. с ил.
4.	Борзунов В. М. Геолого-промышленная оценка месторождений нерудного сырья.
М., «Недра», 1972. 320 с. с ил.
5.	Быховер Н. А. Экономика минерального сырья. М., «Недра», 1967. 368 с. с ил.
6.	Гатов Т. А. Обоснование минимального содержания цветных металлов в руде.
М., «Недра», 1967. 223 с. с ил.
7.	Гатов Т. А. Экономическая оценка месторождений цветных металлов. М., «Не-
дра», 1975. 212 с. с ил.
8.	Говард Т. Н., Лебединская А. А. Природные факторы н цены на мировом
рынке топлива. М., «Недра», 1973. 17 с.
9.	Каганович С. Я. Экономика минерального сырья. М., «Недра», 1975. 252 с.
с ил.
10.	Коган И. Д. Подсчет запасов и геолого-промышленная оценка рудных место
рождений. 2-е изд. М., «Недра», 1974. 303 с. с ил.
11.	Погребицкий Е. О., Терновой В. И. Геолого-экономическая оценка месторож-
дений полезных ископаемых. Л., «Недра», 1974. 303 с. с нл.
12.	Померанцев В. В. Способы упрощенных расчетов элементов предварительной
комплексной оценки твердых полезных ископаемых. М., Госгеолтехиздат, 1962. 200 с.
с ил.
13.	Прокофьев А. П. Основы поисков и разведки месторождений твердых полез-
ных ископаемых. М., «Недра», 1973. 320 с. с нл.
14.	Социально-экономические проблемы рационального использования недр. Под
ред. Е. О. Погребицкого. Л., 1973. 152 с. с ил. (ЛГИ).
15.	Экономические проблемы оптимизации природопользования. Под ред. Н. П. Фе
Доренко. М., «Наука»,, 1973. 157 с.

ГЛАВА VII
РУДНИЧНАЯ (ШАХТНАЯ) ГЕОЛОГИЯ
1.	ЗАДАЧИ РУДНИЧНОЙ ГЕОЛОГИИ
Рудничной геологией называют геологическое обслуживание руд-
ников в процессе их эксплуатации, геологическое обслуживание угле-
добывающих шахт — шахтной геологией. Задачи рудничной геологии
принято делить на две группы [1].
Первая группа задач сводится к углубленному геологическому
изучению разрабатываемого месторождения и его ближайших окрест-
ностей с целью расширения перспективы развития горного предприя-
тия (запасы С1 + С2), т. е. продления срока его существования, увели-
чения производственной мощности или обоснования капиталовложений
на реконструкцию. В эту группу входят следующие частные задачи.
1.	Обнаружение и разведка новых тел полезного ископаемого, в
том числе апофиз, параллельных и слепых тел. Для решения этой зада-
чи требуется дальнейшее всестороннее геологическое изучение место-
рождения и его окрестностей путем наземного и подземного геологиче-
ского картирования в сочетании с разведочными работами, выполняе-
мыми с соблюдением общепринятой их стадийности. Успешное выпол-
нение этой задачи обеспечивается своевременной научной обработкой
всех материалов по геологии, разведке и эксплуатации месторожде-
ний, изучением факторов, контролирующих пространственное размеще-
ние тел полезного ископаемого и рудных столбов.
2.	Доразведка флангов, глубоких горизонтов и сброшенных частей
месторождения на базе углубленного изучения прежде всего его струк-
турй с применением необходимых разведочных работ.
3.	Вовлечение в отработку некондиционного полезного ископае-
мого, использование отвалов убогих руд, пустых пород, хвостов и дру-
гих отходов на базе углубленного изучения их физических свойств,
минерального и элементарного состава, рациональных схем обогаще-
ния, экономических факторов. Решение этой задачи должно осуще-
ствляться не только путем комплексного использования полезного ис-
копаемого, т. е. извлечения из него по возможности всех полезных
компонентов, но и в плане использования попутно добываемых явно
пустых пород, которые могут потребляться как строительный, декора-
тивный’ или абразивный материал (например, гранат- или корундсо-
держащие породы);
Вторая группа задач связана с помощью горному и перерабаты-
вающим цехам в оперативном и перспективном планировании, а также
в управлении технологией добычи и переработки сырья. Сюда входят
следующие частные задачи.
1.	Руководство эксплуатационной разведкой с целью обеспечения
рудника разведанными запасами (А + В) для выполнения производ-
ственной программы, подготовка геологических материалов для плани-
рования и участие в планировании добычи полезного ископаемого.
2.	Контроль качества подготавливаемого к добыче, добываемого
и выдаваемого полезного ископаемого путем систематического опробо-
вания. Участие в регулировании добычных работ с целью непрерывно-
го обеспечения выдаваемой горной массы с заданными потребителем
качественными показателями.
347

3.	Участие в нормировании горных и буровых работ на основе изу-
чения физических свойств полезного ископаемого и вмещающих гор-
ных пород.
4.	Борьба с потерями и разубоживанием полезного ископаемого,
для чего требуется систематическая геологическая документация очи-
стных выработок, опробование полезного ископаемого в забоях, ваго-
нетках, отвалах, а также сопоставление по геологическим и маркшей-
дерским документам действительных контуров тел полезного ископае-
мого с отработанными контурами.
5.	Оперативный учет совместно с маркшейдерской службой движе-
ния запасов, а также фактических потерь и разубоживания полезного
ископаемого.
6.	Изучение гидрогеологических и горнотехнических условий экс-
плуатации месторождения: водопритоков в горные выработки, устойчи-
вости, крепости и разрыхляемости горных пород и полезного ископае-
мого.
7.	Определение достоверности всех данных разведки.
8.	Проведение консультации работников горного и обогатительно-
го цехов по всем геологическим вопросам.
Кроме того, рудничная геологическая служба определяет инженер-
но-геологические условия для текущего промышленного и гражданского
строительства на горном предприятии, ведет для него поиски и раз-
ведку строительных материалов, помогает в правильном размещении
отвалов; составляет геологические отчеты, различные справки, методи-
ческие указания и инструкции по всем видам геологической деятель-
ности на руднике, включая и вопросы техники безопасности для работ-
ников геологической службы.
Первая группа перечисленных задач решается в V стадию разве-
дочных работ, называемую «Разведка эксплуатируемого месторожде-
ния в пределах горного отвода». По существу эта стадия может вклю-
чать поиски, предварительную и детальную разведку, методика прове-
дения которых рассмотрена в предыдущих главах. Если в эту стадию
запасы месторождения по сумме категорий А + В4-С] увеличатся бо-
лее чем на 50%, то они подлежат утверждению в ГКЗ.
Вторая группа задач решается в процессе эксплуатационной раз-
ведки (VI стадия) и геологического обслуживания добычных работ,
рассматриваемых ниже.
2.	ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ
НА ДЕЙСТВУЮЩИХ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
Геологическая служба создается одновременно с организацией и
строительством горного предприятия. Форма ее организации и штат-
ный состав зависят от ряда непостоянных факторов: масштабов добы-
чи, характера и степени сложности эксплуатируемых месторождений;
состава и характера горнорудных предприятий; системы отработки ме-
сторождения и т. п. Поэтому единой схемы организации геологической
службы пока не существует. Чаще всего геологическая служба органи-
зуется применительно к структуре горнодобывающих предприятий:
комбинат—«-рудоуправление или шахтоуправление—«-рудник или шах-
та—«-добычной участок.
В составе комбината и рудоуправлений (шахтоуправлений) созда-
ются геологические отделы или бюро, подчиняющиеся руководству ком-
бината или рудоуправления (шахтоуправления). Геологический отдел
комбината возглавляется главным геологом комбината, имеющим в
своем подчинении одного-двух старших геологов и одного-двух чертеж-
ников. В приведенной схеме звено рудоуправление — шахтоуправление
иногда отсутствует. В этом случае геологические отделы создаются не-
посредственно на рудниках или шахтах и подчиняются главному гео-
348

логу комбината. Геологический отдел рудоуправления или рудника
(шахты) возглавляется главным геологом, в подчинении которого на-
ходятся несколько рудничных, шахтных или участковых геологов (с
младшим техническим персоналом), гидрогеолог, а также специальная
группа, ведущая эксплуатационную разведку. Кроме того, иногда соз-
дается камеральная группа по обработке и обобщению первичных ма-
териалов. Однако чаще всего этим занимаются сами рудничные и уча-
стковые геологи, а в камеральную группу входят лишь один-два чер-
тежника. В зависимости от объемов работ в распоряжении рудничных
и участковых геологов находится определенное число техников-геоло-
гов, коллекторов и пробоотборщиков.
В распоряжении начальника группы эксплуатационной разведки
имеется необходимое горное и буровое оборудование, а также потреб-
ное число рабочих и технического персонала: старших буровых масте-
ров, бурильщиков, забойщиков, коллекторов, пробщиков и т. д. Груп-
па или цех эксплуатационной разведки организуется лишь при очень
больших объемах работ. Чаще это подразделение не создается, и вы-
работки эксплуатационной разведки проходятся по указанию главного
или участковых геологов специальными бригадами, выделяемыми ад-
министрацией рудника, шахты или эксплуатационного участка. В таких
случаях геологическую документацию и опробование выработок экс-
плуатационной разведки ведут участковые геологи и подчиненный им
персонал. В зависимости от указанных выше факторов общее число
работников геологической службы в рудоуправлениях, на рудниках,
шахтах и карьерах может колебаться от 5—15 до 20—30 человек, а в
целом по комбинату — достигать 50—100 человек и более.
Несмотря на такие большие штаты, в настоящее время на многих
горных предприятиях задачи рудничной геологии решаются не полно-
стью. В частности, мало уделяется внимания углубленному изучению
условий образования месторождений, вопросам прогнозирования руд,
определению достоверности разведки и некоторым другим вопросам
исследовательского характера. Тем самым снижается обоснованность и
степень достоверности советов, заключений и прогнозов геологической
службы. Следует специально готовить для рудничной (шахтной) геоло-
гической службы кадры геологов-разведчиков. Необходима также по-
становка научных исследований по совершенствованию методики гео-
логических наблюдений и обслуживания рудников и шахт.
Рудничные, шахтные и участковые геологи работают в тесном кон-
такте с работниками маркшейдерской службы, с начальниками и тех-
ническими руководителями рудников, шахт и участков, работниками
технического контроля, техники безопасности и др. Поэтому правиль-
ная организация взаимодействия между перечисленными службами, а
также порядок разрешения спорных вопросов имеют первостепенное
значение.
В период организации и строительства горнодобывающего пред-
приятия работники геологической службы занимаются такими вопро-
сами, как проверка строительных площадок на безрудность, геологиче-
ская документация вскрышных выработок (шахт, разрезных траншей)
и опережающих их скважин. Одновременно осуществляются следующие
организационные мероприятия, представляющие собой начало деятель-
ности рудничной (шахтной) геологической службы.
1.	Анализ и обобщение всех имеющихся по месторождению геоло-
горазведочных и других материалов с целью выяснения вопросов, под-
лежащих уточнению в связи с началом разработки месторождения.
Первостепенное значение имеют:
а)	геологоразведочные отчеты и "приложения к ним, освещающие
результаты предшествующих стадий разведки, а также отчеты по те-
матическим научным исследованиям;
349

б)	протоколы ГКЗ по рассмотрению и утверждению запасов и от-
четов, рецензии и протоколы НТС по отчетам о выполненных исследо-
вательских работах. В этих документах содержатся указания на недо-
статки проведенных работ, а также рекомендации о путях их устра-
нения;
в)	технический проект отработки месторождения, в котором основ-
ное внимание обращается на соответствие проектных решений особен-
ностям геологического строения месторождения и отдельных тел по-
лезного ископаемого, особенно в отношении охраны и рационального
использования недр, максимального извлечения запасов и комплексного
использования руд, возможной утилизации пустых пород и т. п. В слу-
чае обнаружения какого-либо несоответствия или неточностей геоло-
гическая служба должна представить на рассмотрение вышестоящих
инстанций замечания и предложения, подкрепленные необходимой гра-
фикой и расчетами.
2.	Проверка степени достоверности подсчета запасов и определе-
ния качества полезного ископаемого по месторождению, участкам и
отдельным блокам. Результаты такой проверки могут повлиять на про-
ведение границ вскрышных работ, амортизационные сроки предприятия
п т. п. Вначале достоверность проверяется расчетами и сопоставления-
ми при различных вариантах проведения подсчетных контуров. По ме-
ре развития подготовительных и добычных работ проверка осуществля-
ется путем сопоставления данных разведки с данными эксплуатации.
3.	Оформление легенды и подбор эталонной коллекции руд и по-
род. Это мероприятие имеет весьма важное значение в связи с необхо-
димостью повседневной увязки результатов геологической документа-
ции, проводимой на различных горизонтах и участках месторождения
разными исполнителями.
Выбор условных обозначений обычно базируется на легенде, сло-
жившейся в процессе предшествующего изучения месторождения и
апробированной в ГКЗ. При составлении легенды следует стремиться
к тому, чтобы условные обозначения были простыми по начертанию,
контрастными, легко запоминающимися и вместе с тем отличались
схожестью в изображении разновидностей типов руд, пород, нарушений
и т. п. При этом каждая разновидность должна иметь два обозначе-
ния: штриховое и цветное.
В настоящее время еще не выработано единой системы условных
обозначений. На каждом месторождении и руднике применяются свои
знаки, несмотря на то что имеется много предложений по их унифика-
ции и стандартизации. Более или менее одинаково всюду изображают-
ся пока только некоторые типы пород и полезных ископаемых (грани-
ты, известняки и Мраморы, песчаники и сланцы, сплошные руды, угли
и др.)- В качестве одного из вариантов можно рекомендовать легенду,
приведенную в книге М. Н. Альбова и А. М. Быбочкина [1].
На действующих горнодобывающих предприятиях общепринято де-
ление легенды на три части.
1.	Общегеологическая легенда, используемая при составлении гео-
логических карт, погоризонтных планов и разрезов в масштабах от
1 : 50 000 до 1 : 5000. Эта легенда применяется практически без измене-
ний по сравнению с легендой, используемой на стадии детальной раз-
ведки.
2.	Рудничная или рудная легенда, используемая при детальной гео-
логической документации и изучении строения тел полезного ископае-
мого в горных выработках и скважинах с графическими изображения-
ми в масштабах от 1 : 5000—1 : 1000 до 1 : 100—1 : 10, вплоть до изо-
бражения наиболее интересных деталей в натуральную величину.
3.	Геолого-промышленная, или промышленная, легенда, применяе-
мая для отражения на графике любых масштабов пространственного
350

размещения природных типов, промышленных сортов и технологиче-
ских разновидностей полезного испокаемого, а также его минерально-
го состава, текстурных и структурных особенностей и т. п.
Две последние части легенды должны составляться для каждого
месторождения заново — с учетом указанных выше требований, но с
сохранением преемственности разведочной легенды для удобства поль-
зования графическими материалами разведки.
Все три части легенды должны быть тщательно вычерчены на од-
ном листе чертежной бумаги в нескольких экземплярах. Один экзем-
пляр хранится как эталон, один вывешивается на стену возле эталон-
ной коллекции, а остальные вручаются всем работникам геологической
службы для повседневного пользования. Произвольное отклонение от
принятой легенды категорически запрещается.
Эталонная коллекция составляется из образцов стандартных раз-
меров (9X12X6 см) и должна содержать все природные типы, разно-
видности и промышленные сорта полезного ископаемого, а также типы
и разновидности горных пород, встречающихся на месторождении. Об-
разцы снабжаются этикетками, где указываются их номера, места взя-
тия и дается краткое квалифицированное макроскопическое описание.
Эталонная коллекция хранится в помещении геологического отдела
рудника (шахты) в специальных остекленных шкафах. Здесь же хра-
нятся прозрачные и полированные шлифы, отобранные от эталонных
образцов, а также журнал с подробным макроскопическим описанием
образцов, петрографическим описанием шлифов и минераграфическим
описанием аншлифов. Кроме того, в помещении геологического отдела
следует повесить крупномасштабную геологическую карту месторожде-
ния, погоризонтные планы, несколько типичных разрезов и блок-диа-
грамму. Это облегчит сотрудникам понимание пространственного рас-
пределения различных пород и типов руд и особенно будет полезно для
молодых геологов, практикантов, экскурсантов, различных комис-
сий и др.
Квалифицированно составленная эталонная коллекция имеет важ-
ное значение в повышении общего уровня геологической службы на
действующих горных предприятиях.
Кроме эталонной коллекции при геологических отделах комбина-
тов, рудоуправлений и на отдельных рудниках создаются геологические
музеи или витрины музейного типа, которые пополняются по мере раз-
вития горных работ и появления новых экспонатов. Музеи служат ба-
зой для научных исследований, распространения научных знаний среди
населения, подбора экспонатов для всесоюзных и вузовских геологиче-
ских музеев и т. п.
В музее рекомендуется выделять следующие отделы: петрографи-
ческий, палеонтологический, минералогический, природных типов и про-
мышленных сортов полезного ископаемого, исторический. Здесь долж-
ны быть представлены образцы пород и руд с других месторождений
района, а также продукты переработки полезных ископаемых. Кроме
образцов стандартных размеров в музеях экспонируются крупные кри-
сталлы минералов, глыбы, охватывающие полную мощность полезного
ископаемого и вмещающие породы, штуфы, отражающие поисковые
признаки и т. п.
4.	Выработка рациональной системы геологической документации
н опробования. Система документации и опробования выработок экс-
плуатационной разведки обычно та же, что и при детальной разведке.
В зависимости от результатов апробации окончательного отчета в
ГКЗ она принимается полностью или с соответствующими изменения-
ми и дополнениями.
Документация и опробование эксплуатационных выработок в от-
личие от разведочных имеют ряд принципиальных особенностей и за-
351

висят как от вида полезных ископаемых, так и от применяемых систем
отработки. Вначале система документации и опробования для данного
месторождения принимается по аналогии с другими однотипными ме-
сторождениями, отрабатываемыми теми же системами. При этом учи-
тываются замечания ГКЗ по разведочной документации. По мере на-
копления опыта и экспериментальной проверки принятая система со-
вершенствуется или заменяется новой. Некоторые особенности доку-
ментации и опробования в процессе отработки месторождений будут
рассмотрены ниже.
5.	Уточнение физических свойств руд и пород, а также их класси-
фикации. Это необходимо в связи с тем, что в период разведки место-
рождения выход керна в среднем часто не превышает 60—70%. Следо-
вательно, значительные объемы горных пород и руд остаются не оха-
рактеризованными в отношении состава, физических свойств, степени
трещиноватости и т. п. Кроме того, определения физических свойств,
а в некоторых случаях и качественных показателей по керну, могут
быть не достаточно надежными (например, объемной массы, трещино-
ватости, пористости, разрыхляемости, содержания полезных компонен-
тов и т. п.). При устранении этих пробелов сначала по имеющимся
данным выделяют интервалы глубин или участки месторождения, в
пределах которых требуется проведение дополнительного изучения.
Затем по мере вскрытия таких участков горными выработками прово-
дятся дополнительные наблюдения, определения и анализы обычными
методами и в необходимом количестве.
6.	Составление инструкций по геологическому обслуживанию. Эти
документы составляются главным геологом предприятия (комбината
или рудоуправления) и утверждаются директором или главным инже-
нером. В них должны найти отражение следующие вопросы:
1)	задачи и структура геологической службы на данном пред-
приятии;
2)	оборудование и снаряжение геологической службы;
3)	порядок нумерации разведочных и других выработок и скважин;
4)	условные обозначения и методика геологической документации
и опробования различных разведочных, подготовительных, нарезных и
очистных выработок, а также разведочных и буровзрывных скважин;
5)	содержание, масштабы и методика составления погоризонтных
геологических планов, карт и разрезов;
6)	задачи, последовательность и методика обработки материалов
первичной геологической документации выработок и скважин, а так-
же каменного материала и результатов опробования;
7)	методика и сроки учета потерь и разубоживания полезного ис-
копаемого при добыче;
8)	методика оперативного подсчета запасов и определения сред-
них значений геолого-промышленных параметров в недрах, а также
средних содержаний полезных компонентов в добытом и товарном по-
лезном ископаемом;
9)	права и обязанности работников геологической службы;
10)	основные правила по технике безопасности в процессе экс-
плуатационной разведки и геологического обслуживания добычных ра-
бот. Без сдачи экзамена по технике безопасности на данном предприя-
тии работники геологической службы к работе не допускаются.
Обязанности между работниками геологической службы распреде-
ляются примерно следующим образом.
Главный геолог предприятия несет всю ответственность за состоя-
ние геологического обслуживания, руководит и координирует работу
старших и участковых геологов, составляет текущие и перспективные
планы разведки, ведет оперативный учет движения запасов, участвует
в планировании и контроле фактического направления подготовитель-
352

них и очистных выработок; планирует научно-исследовательские рабо-
ты; под его руководством составляются все геологические отчеты, за-
ключения, всевозможные справки и т. п.
Старший и участковые геологи в методическом отношении подчи-
нены главному геологу, а в административном — руководству рудника.
Круг их обязанностей в основном тот же, что и у главного геолога, но
сфера деятельности — рудник или участок. Кроме того, они ведут учет
потерь и разубоживания и принимают меры борьбы с этими явления-
ми, участвуют в составлении актов маркшейдерских замеров на выпол-
ненные работы, руководят работой подчиненного им персонала, прове-
ряют и обобщают первичные материалы документации и опробования,
контролируют работу лабораторий по обработке и испытаниям проб.
Техник-геолог выполняет работу под руководством и контролем
главного, старшего или участкового геолога. Ведет геологическую до-
кументацию и опробование в пределах своего участка, вместе с марк-
шейдером намечает места заложения разведочных выработок и буро-
вых скважин, контролирует работу буровых бригад, коллекторов и
пробщиков; ведет обработку первичной документации и данных опробо-
вания; обеспечивает сохранность керна и дубликатов проб.
3.	ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ РАЗВЕДКА,
ЕЕ ЗАДАЧИ И ОСОБЕННОСТИ
Проектирование и строительство горного предприятия осуществля-
ется после окончания детальной разведки, в результате которой дости-
гается необходимое для проектирования соотношение запасов катего-
рий А, В и Сь При этом запасы категории Ci могут составлять 60—
70% и более от суммы промышленных запасов месторождения. Для
обоснования текущего производственного планирования запасы на уча-
стках добычных работ должны по степени разведанности и изученно-
сти соответствовать категориям А и В. Перевод разведанных запасов
из низших категорий в более высокие осуществляется в стадию экс-
плуатационной разведки, проводимой не Министерством геологии
СССР (как предварительная и детальная разведка), а геологическим
управлением того министерства, в ведении которого находятся данный
рудник или шахта.
Основная задача эксплуатационной разведки состоит в уточнении
контуров тел полезного ископаемого, его запасов и качества с целью
получения надежных геологических данных и материалов для обосно-
ванного планирования и регулирования эксплуатационных горных ра-
бот, т. е. для составления годовых, квартальных и месячных планов, а
также декадных (недельных) и суточных графиков добычи полезного
ископаемого с учетом возможности его комплексного использования.
Решение этой задачи осуществляется за счет основных фондов
предприятия путем сгущения сети выработок детальной разведки в хо-
де проведения горноподготовительных, нарезных и очистных вырабо-
ток, а также широкого использования результатов геологической до-
кументации и опробования последних.
Густота разведочной сети должна быть такой, которая позволит
определить средние значения геолого-промышленных параметров и
подсчитать запасы с определенной, заранее заданной точностью. Осо-
бенно это касается пространственного распределения, количественных
соотношений и комплексности различных сортов и технологических
разновидностей полезного ископаемого в пределах эксплуатационных
блоков или уступов карьеров.
В результате эксплуатационной разведки может произойти неко-
торое увеличение или уменьшение сырьевой базы предприятия: пер-
вое — за счет обнаружения новых апофиз, рудных столбов, а также
23 Зак. 321	353

параллельных и слепых тел полезного ископаемого, расположенных в
непосредственной близости от отрабатываемого тела; вовлечения в от-
работку некондиционных руд, второе — за счет наличия пережимов,
безрудных окон и т. п. Для расширения сырьевой базы крупные пред-
приятия и геологические управления промышленных министерств ор-
ганизуют специальные разведочные партии или заключают соответ-
ствующие договоры с геологоразведочными партиями и экспедициями,
подчиняющимися Министерству геологии СССР. Такие партии ведут
геологопоисковые и разведочные работы в окрестностях объекта экс-
плуатации, осуществляют доразведку флангов и глубоких горизонтов
месторождения, сброшенных его частей и т. п.
В отличие от предварительной и отчасти детальной разведки экс-
плуатационная разведка характеризуется следующими особенностями:
а) проводится не на всем месторождении одновременно, а после-
довательно от верхних горизонтов к нижним, от центра месторождения
к его флангам, опережая добычные работы не более чем на один-два
года. Опережение на больший срок не рекомендуется во избежание
преждевременных затрат и замораживания средств, поскольку объемы
работ на этой стадии увеличиваются обычно в 2—4 раза по сравнению
с детальной разведкой;
б)	выбор системы эксплуатационной разведки и плотность ее сети
зависят не только от известных общих факторов, но и от технологии
добычи и переработки полезного ископаемого: валовая или селектив-
ная выемка, допустимые пределы разубоживания, способ обогаще-
ния и т. п.;
в)	выработки и скважины эксплуатационной разведки проходят
большей частью из подготовительных, нарезных и очистных выработок,
а также из выработок, пройденных на стадиях предварительной и де-
тальной разведки;
г)	последовательность проведения эксплуатационной разведки, ее
пространственная приуроченность и допустимые пределы опережения
ею добычных работ определяют следующие особенности: разведочные
выработки на этой стадии в подавляющем большинстве короткие и
могут не пересекать всю мощность полезного ископаемого и не просле
живать его на большие расстояния по простиранию и падению (на
стадиях предварительной и детальной разведки такие выработки счи-
таются неполноценными или бросовыми).
При подземной добыче большая часть выработок эксплуатацион-
ной разведки проходится на основных и подэтажных горизонтах. При
этом применяются исключительно комбинированные горно-буровые (па-
нельные и блоковые) системы разведки в сочетании с геофизическими
методами (радиоволновое просвечивание, электроразведка, гамма-ка-
ротаж, гамма-гамма-каротаж, магнитный каротаж и др.). Короткомет-
ражные колонковые скважины (изредка длинные шпуры) часто бурят-
ся веерами как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях.
Конечная плотность сети выработок, включая подготовительные и на-
резные, нередко достигает 12X12 м и даже 6X6 м.
В общем случае при подземной отработке степень детальности
эксплуатационной разведки должны быть тем больше, чем выше про-
изводительность принятой системы выемки полезного ископаемого,
больше размеры эксплуатационных блоков и т. п. Например, деталь-
ность разведки больше при системе этажного обрушения по сравнению
с системами слоевой выемки и магазинирования. При открытой разра-
ботке эксплуатационная разведка осуществляется панельной системой
колонковых скважин, иногда в сочетании с контрольными шурфами (на-
пример, при разведке россыпей, стройматериалов и др.). По сравнению
с детальной разведкой сеть выработок сгущается в 2—4 раза и более;
однако она не бывает гуще 12,5X12,5 м. Последнее обусловлено тем,
354

что, во-первых, открытым способом отрабатываются обычно крупные
месторождения, которые разведуются на стадии детальной разведки
по более редкой сети, а во-вторых, — при открытой разработке боль-
шие обнажения рудных тел можно документировать непосредственно в
уступах карьеров.
Как при открытой, так и при подземной отработке месторождений
чем строже требования в отношении потерь, разубоживания и постоян-
ства состава выдаваемого полезного ископаемого, тем детальнее при
эксплуатационной разведке должны быть выяснены все особенности
формы его тел, их внутреннего строения и границ между типами и
сортами полезного ископаемого в пределах каждого тела; вариации
качества и элементов залегания тел полезного ископаемого в отдельных
частях месторождения, мелкие складки и разрывные нарушения, устой-
чивость и физико-механические свойства пород и полезного ископае-
мого, гидрогеологические условия эксплуатации и химизм подземных
вод.
Выработки в эту стадию разведки на эксплуатационных горизон-
тах, подэтажах и уступах карьеров сначала проходятся в профилях де-
тальной разведки, затем в дополнительных, промежуточных профилях
или внутри очистных блоков и уступов. Выбор оптимальной и диффе-
ренцированной для разных участков месторождения сети выработок
эксплуатационной разведки основан на систематических сопоставле-
ниях данных разведки с данными эксплуатации.
Система документации и опробования выработок обычно та же,
что и при детальной разведке. Она отличается лишь числом зарисовок
выработок, проб, разрезов, планов и т. п. Указания по этим вопро-
сам содержатся во всех учебных пособиях, поэтому на них мы не оста-
навливаемся.
К специальным вопросам эксплуатационной разведки относятся
уточнение границ вскрышных работ и границ сдвижения горных пород
при отработке, выяснение наличия больших пустот и характера их вы-
полнения, трещиноватых обводненных зон перед фронтом работ по
проходке капитальных выработок. Эти вопросы решаются с помощью
бурения опережающих скважин, в том числе и глубоких (для уточне-
ния границ вскрыши и сдвижения пород).
Несвоевременное решение перечисленных вопросов может вызвать
катастрофические последствия: внезапные затопления шахт и выбросы
газов, провалы и обвалы в шахтах и карьерах и т. п. Даже если пу-
стоты заполнены только воздухом, при сообщении с ними горных выра-
боток вследствие обвала кровли или стенок пустот может произойти
катастрофический толчок воздуха.
4.	ПРИМЕРЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАЗВЕДКИ
1.	Эксплуатационная разведка крупных магнетитовых месторожде-
ний типа Соколовского и Сарбайского (Кустанайская область). Гене-
тически оба месторождения относятся к скарновым, гидротермально-
метасоматическим. В структурном отношении они приурочены к во-
сточному (Соколовское) и западному (Сарбайское) крыльям Соколов-
ско-Сарбайской антиклинали и залегают в дислоцированных вулкано-
генно-осадочных породах нижнего карбона (визе-намюр). Палеозой-
ские породы и руды трансгрессивно перекрыты рыхлыми горизонталь-
но залегающими песчано-глинистыми отложениями мезозойского и
кайнозойского возраста мощностью от 40 до 80 м.
Скарново-магнетитовое оруденение приурочено к контакту извест-
няков с силикатными породами — туффитами, туфами, порфиритами
(Соколовское месторождение) и к участкам фациального перехода из-
23*	35S

вестняков в туффиты и туфы (Сарбайское месторождение). Скарны и
руды наиболее интенсивно замещают известковистые туффиты, череду-
ющиеся с прослоями известняков, туфов и порфиритов андезитового
состава. Массивные известняки и порфириты подверглись оруденению
в значительно меньшей мере. Вместе с тем наиболее богатые массив-
ные руды чаще всего образуются по известнякам, а наиболее бедные
(прожилковые и вкрапленные) — по порфиритам. По туффитам и из-
вестковистым туффитам образуются средние по качеству руды с по-
лосчатой и вкрапленной текстурами.
Компактные рудные залежи мощностью до 150 м и более падают
под углами от 45 до 70° и прослеживаются по простиранию на 2—3 км,
а по падению свыше 1000 м.
Вкрест простирания (по мощности) рудных залежей наблюдается
многократное чередование различных природных типов и промышлен-
ных сортов руд. Коэффициент вариации железа колеблется в пределах
20—40%.
Детальная разведка обоих месторождений осуществлялась верти-
кальными колонковыми скважинами по сети (в горизонтальной плоско-
сти) 100x50 м со сгущением на отдельных участках до 50X50 м. Ря-
довые секционные пробы по керну отбирались длиной от 1 до 3 м и
анализировались на железо, серу и фосфор. Впоследствии было дока-
зано, что длина рядовых проб в однотипных и односортных рудах мог-
ла быть увеличена до 10—20 м.
По данным детальной разведки были выделены следующие про-
мышленные сорта руд:
1)	мартеновские руды — железа более 54%, серы и фосфора не
более 0,15% каждого;
2)	доменные руды — железа более 50%, серы и фосфора не более
0,3% каждого;
3)	богатые сернистые руды — железа более 50%, серы более 0,3%,
фосфор не лимитируется;
4)	бедные руды — железа 30—50%, сера и фосфор не лимитиру-
ются;
5)	убогие руды — железа 20—30%, сера и фосфор не лимитиру-
ются.
В первых двух сортах руд Не лимитируется содержание кремне-
зема и других шлакообразующих компонентов ввиду заведомо низких
их содержаний. Эти сорта идут в металлургический передел без обога-
щения, а остальные сорта требуют магнитного обогащения для повы-
шения концентраций железа и удаления вредных примесей.
Несмотря на большие объемы вскрышных работ и сложные гид-
рогеологические условия, оба месторождения отрабатываются открытым
способом, чему благоприятствуют крупные размеры рудных залежей
и высокое качество руд.
Эксплуатационные уступы (горизонты) в карьерах имеют высоту
10 м — на Соколовском и 17 м — на Сарбайском месторождениях. На-
чиная с 1974 г. осуществляется переход на добычу уступами высотой
соответственно 15 и 20 м. Буровзрывные скважины на уступах карье-
ров проходятся по сети 6X6 м самоходными станками ударного и ша-
рошечного бурения. Эти скважины опробуются по шламу одной пробой
на всю высоту уступа. В настоящее время вместо химического опробо-
вания успешно внедряется магнитный каротаж буровзрывных скважин.
В описанных условиях Соколовского и Сарбайского магнетитовых
месторождений основными задачами эксплуатационной разведки явля-
ются:
а)	уточнение внешних границ рудных залежей, особенно в их кров-
ле и почве;
356

б)	оконтуривание внутри залежей природных типов, промышлен-
ных сортов и участков, представленных безрудными скарнами, дайка-
ми, неправильными телами изверженных пород и т. п.;
в)	уточнение состава и комплексности промышленных сортов руд
на эксплуатационных уступах (горизонтах) добычных карьеров.
Эти задачи в начальный период эксплуатации месторождений ре-
шались путем бурения и опробования дополнительных колонковых
скважин на профилях детальной разведки и на промежуточных про-
филях. В итоге разведочная сеть на уступах карьеров сгущалась до
50X25 м, а местами до 25X25 м. Скважины эксплуатационной развед-
Рис. 93. Схема эксплуатационной раз-
ведки при открытой разработке Соко-
ловского магнетитового месторождения
(в разрезе).
1 — дневнзя поверхность; 2 — поверх-
ность стратиграфического несогласия
между палеозойскими образованиями
(внизу) и рыхлыми горными породами
мезозоя и кайнозоя (вверху); 3 — из-
вестняки; 4 — андезито-базальтовые пор-
фириты; 5 — альбнтнзированные граннт-
порфиры; 6 — Меридиональный разлом;
7 — мартеновские и доменные руды; 8 —
богатые сернистые руды; 9— бедные
руды; 10 — убогие руды; // — границы
между сортами руд и горными порода*
ми в отработанном пространстве; 12 —
скважины эксплуатационной разведки;
13 —« скважины	детальной разведки;
14 — контуры эксплуатационных усту-
пов карьера в отработанной части ме-
сторождения; 15 — действующие усту-
пы карьера
кц не пересекали всю мощность рудных залежей, а опережали добыч-
ные работы лишь на один, максимум два уступа (рис. 93). По данным
эксплуатационной разведки в масштабе 1 : 1000 составлялись уточнен-
ные разрезы по профилям детальной разведки и по промежуточным
профилям, а также погоризонтные геологические планы в том же мас-
штабе. Наконец, по данным опробования буровзрывных и разведочных
скважин составлялись сортовые погоризонтные планы в масштабе
1 : 1000 для каждого уступа. Эти планы служили основными докумен-
тами при планировании и оперативном направлении добычных работ.
При составлении сортовых планов применялись формальные спо-
собы интерполяции и экстраполяции — на половину расстояния между
точками опробования, т. е. между скважинами. В результате различ-
ные сорта руд на погоризонтных планах вырисовывались в виде «пя-
тен» с крайне прихотливыми границами, ориентированными местами
вкрест простирания рудных залежей. В разрезах, построенных по та-
ким планам, сорта руд распределялись в шахматном порядке. Все это
противоречило данным детальной и эксплуатационной разведки и фак-
тической геологической ситуации в карьерах, где сорта руд без значи-
тельных изменений мощности прослеживаются на сотни метров по про-
стиранию. Существенным недостатком формальной интерпретации дан-
ных опробования при составлении сортовых планов является то, что
357

они не дают возможности прогнозировать пространственное размеще-
ние сортов руд на нижележащих горизонтах.
В процессе проведения добычных работ и выполнения специаль-
ных исследований было установлено:
а)	эксплуатационная разведка практически мало дополняет дан-
ные детальной разведки в отношении распределения, количественных
соотношений и качественной характеристики промышленных сортов
руд;
б)	при редкой сети разведка завышает количество тех сортов руд,
которые преобладают (например, богатых и бедных сернистых руд) и
занижают количество сортов руд, которых содержится меньше (напри-
мер, наиболее богатых и ценных мартеновских и доменных руд). Как
следствие этого при разведке занижаются общие запасы руд и сред-
нее содержание в них железа по участкам от 1 до 7 отн.% и более. По
мере сгущения разведочной сети эта систематическая погрешность
уменьшается и полностью исчезает при опробовании по сети 10X10 м
и гуще.
В целях устранения указанных выше недостатков сортовых планов
мы предложили составлять их с учетом структурных элементов и осо-
бенностей внутреннего строения рудных залежей, установленных по
данным детальной разведки и уточненных в процессе геологической
документации уступов карьеров.
Такие планы и разрезы были названы геолого-технологическими.
Они дают возможность не только оперативно руководить добычными
работами на данном горизонте (уступе), но и прогнозировать с прием-
лемой точностью пространственное положение и качественную харак-
теристику промышленных сортов руд на нижележащих горизонтах,
т. е. решать задачи эксплуатационной разведки. Все это позволило со-
кратить объемы эксплуатационной разведки на 80% по сравнению с
первоначальными объемами, предусмотренными в технических проек-
тах разработки месторождений.
Рассмотренная методика эксплуатационной разведки магнетито-
вых месторождений с корректировкой для конкретных условий мо-
жет быть применена без существенных изменений и на других крупных
месторождениях, разрабатываемых открытым способом, в том числе
на месторождениях железистых кварцитов, медноколчеданных, поли-
металлических, редкометальных и др.
2. Эксплуатационная разведка крупного метасоматического место-
рождения полиметаллов. Месторождение расположено в горном райо-
не и представлено рудной зоной сложного строения, прослеживаю-
щейся по простиранию на несколько километров при мощности от 50
до 200 м и углах падения 70—80°. Рудная зона насыщена многочис-
ленными параллельно и кулисообразно расположенными рудными те-
лами, характеризующимися сложной формой и преимущественно низ-
кими содержаниями полезных компонентов.
В рудной зоне и отдельных рудных телах имеется большое коли-
чество безрудных прослоев и «окон». В висячем боку рудной зоны
встречаются мелкие (площадью от 50 до 200 м2) трубообразные и бо-
лее сложной формы тела богатых руд, которые могут отрабатываться
попутно с отработкой основной рудной зоны.
В стадию детальной разведки на месторождении применялась
комбинированная горно-буровая система — наклонные колонковые
скважины в сочетании со штольнями, квершлагами, штреками и рас-
сечками из них. Конечная плотность сети выработок при детальной
разведке составлена 100x50 и 50x50 м (в плоскости падения рудной
зоны).
Условия рельефа позволили применить комбинированную систему
отработки месторождения: верхние горизонты — открытым способом
358

Рис. 94. Эксплуатационная разведка метасома-
тического месторождения полиметаллов.
а — вид в разрезе; б — вид в плане.
1 — известняки; 2 — сланцы; 3 — гранодиориты
и граноднорнт-порфиры; 4 — богатые руды;
5 — бедные н убогие руды; 6 — граница отра-
ботанной части месторождения; 7 — скважины
детальной разведки; 8 — капитальные и подго-
товительные горные выработки; 9 — горные вы-
работки эксплуатационной разведки; 10 — сква-
жины эксплуатационной разведки
(карьером), а нижние — подзем-
ным способом (системы блоково-
го обрушения и магазинирова-
ния).
Задачи эксплуатационной
разведки и способы их решения
при открытой и подземной отра-
ботке здесь практически одина-
ковы. Они почти полностью сов-
падают также с задачами, пере-
численными в рассмотренном
выше примере. Поэтому рассмот-
рим только особенности эксплуа-
тационной разведки на горизон-
тах, отрабатываемых подземным
способом.
Размеры эксплуатационных
блоков на месторождении по вер-
тикали и по простиранию одина-
ковы— 50 м, а вкрест простира-
ния размер блока определяется
мощностью рудной зоны или от-
дельных рудных тел и колеблется
от 5—10 до 50—100 м.
Сложность формы и строе-
ния рудной зоны и отдельных
рудных тел обусловливают весьма большие объемы эксплуатационной
разведки. Уже в процессе нарезки очистных блоков часть ортов (обыч-
но через один) проходят за счет эксплуатационной разведки. Затем из
полевых штреков и специальных камер бурят внутрь блоков горизон-
тальные и наклонные веера короткометражных скважин алмазного
бурения (рис. 94) с таким расчетом, чтобы плотность разведочной сети
внутри блока была не реже 10X10 или 15X15 м. Такая плотность
сети обеспечивает надежное определение средних содержаний полез-
ных компонентов в целом по блоку, а при необходимости и по сортам.
Последнее при системах обрушения и магазинирования не обязатель-
но, поскольку в этом случае селективная добыча по сортам руд невоз-
можна.
В висячем боку рудной зоны на каждом горизонте через 25 м
бурятся контрольные скважины для проверки наличия указанных вы-
ше тел богатых руд. В случае вскрытия они разбуриваются детально
и при положительной оценке подвергаются отработке в первую оче-
редь. После обрушения блоков отработка их невозможна, поскольку
они окажутся в зоне сдвижения пород кровли рудной залежи.
Рассмотренный вариант эксплуатационной разведки применяется
при подземной разработке месторождений многих других полезных ис-
копаемых, характеризующихся жило- или плитообразной формой руд-
ных тел со сложным внутренним строением (месторождения меди, оло-
ва, редких металлов и др.).
359

3. Эксплуатационная разведка небольших по размеру трубообраз-
ных, гнездообразных и других неправильных по форме месторождений
или отдельных рудных тел любого полезного ископаемого, разрабаты-
ваемых подземным способом.
В стадию детальной разведки такие месторождения подсекают на
глубине одиночными колонковыми скважинами и вскрывают разведоч-
но-эксплуатационными шахтами, из которых на отметках будущих
эксплуатационных горизонтов задают подходные квершлаги через 30—
40 м (по вертикали). Из квершлагов в пределах рудных тел кресто-
образно (под прямым углом к ним) проходят рассечки для приближен-
ного оконтуривания рудных тел на каждом горизонте.
В задачу эксплуатационной разведки входит уточнение контуров
рудных тел и качественного состава руд на каждом горизонте и меж-

Рнс. 95. Схема эксплуатационной разведки
серией веерообразно пройденных горизон-
тальных скважин.
1 — рудные залежн; 2 — вмещающие поро-
ды; 3 — подходной квершлаг нз шахты;
4 — горизонтальные скважины эксплуата-
ционной разведки; 5 — вертикальные сква-
жины детальной разведки
ду горизонтами, обнаружение и разведка параллельных (сопутствую-
щих) рудных тел или гнезд. Эта задача решается с помощью бурения
из горных выработок густой сети короткометражных колонковых сква-
жин, располагаемых веерообразно как в горизонтальной (рис. 95), так
и в вертикальной плоскостях. При этом плотность разведочной сети
нередко достигает 5x5 м. Такая плотность сети позволяет избежать
пропуска отдельных гнезд руды и сократить объемы проходки подгото-
вительных выработок.
Во всех случаях рудничные и шахтные геологи должны обращать
большое внимание на выявление и изучение закономерностей про-
странственного размещения рудных тел и рудных столбов, закономер-
ностей их внутреннего строения и изменения состава руд с глубиной
по мощности или простиранию. Это позволяет не только значительно
сокращать объемы эксплуатационной разведки, но и уверенно прогно-
зировать параметры рудных тел на нижележащие горизонты и, что осо-
бенно важно, — открывать новые рудные тела.
5. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ ПРИ ОТКРЫТОЙ
И ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ
Повседневные визуальные наблюдения и геологическая докумен-
тация на действующих горных предприятиях имеют целью установить
истинные границы рудных тел и промышленных сортов руд, оператив-
ное направление подготовительных и очистных выработок в изменчи-
вой ситуации, контроль и документальное подтверждение полноты вы-
емки для предотвращения потерь и разубоживания полезного иско-
паемого.
360

На действующих горных пред- щ
приятиях различают следующие виды
первичной документации:
—	массовую документацию в мас-
штабах 1 : 500—1 : 200, которой под-
вергаются все доступные для наблюде-
ния горные выработки и очистные за-
бои вслед за их продвижением;
—	детальную, фиксирующую толь-
ко наиболее интересные в геологиче-
ском отношении объекты: особенности
дорудных и послерудных нарушений,
детали контактов и внутреннего строе-
ния тел полезного ископаемого, взаи-
моотношения даек с полезным иско-
паемым (рис. 96), факторы, контроли-
рующие размещение наиболее богатых
участков и т. и.;
— специализированную, применяе-
мую эпизодически в процессе проведе-
ния первых двух видов документации
и при тематических исследованиях для
отображения взаимоотношений различ-
ных парагенезисов минералов, текстур-
но-структурных особенностей полезно-
го ископаемого и вмещающих пород,
фациальных переходов вмещающих по-
род и полезного ископаемого, трещи-
новатости, кливажа и т. п.
Детальная и специализированная
документация выполняется наиболее
Рис. 96. Фрагмент детальной зарисовки от-
коса уступа Соколовского карьера.
1— сплошная магнетитовая руда; 2 — апа-
тит-кальцитовая жила с включениями об-
лсмков магнетитовой руды; 3 — порфирит
альбнтизированный и актинолитнэирован-
ный; 4 — прожилки альбита; 5 — отбитая
руда; 6 — направление и угол падения руд-
ных тел и даек
квалифицированными и опытными геологами, поскольку она является
одним из методов углубленного изучения месторождения. Масштабы
этих двух видов документации в зависимости от типа полезных ископае-
мых и размеров документируемых объектов колеблются от 1 : 100 вплоть
до натурального или даже несколько увеличенного изображения прин-
ципиально важных деталей.
Порядок ведения перечисленных видов документации обычный:
осмотр выработки и простукивание ее стенок и кровли молотком с
целью оценки степени безопасности работы; подготовка выработки к
осмотру (расчистка стенок, забоя и устранение нависающих глыб в
кровле или стенках); привязка к маркшейдерским точкам или устью
выработки, отбор образцов, замеры и зарисовка объектов документа-
ции, разметка и отбор проб; описание зарисовки и образцов; привязка
и этикетирование образцов, проб, шлифов.
При открытой разработке к первичным геологическим до-
кументам относятся:
а) журналы массовых зарисовок и фотографий уступов карьеров
и забоев очистных заходок на уступах, а также журналы детальных и
специализированных зарисовок;
б)	журналы документации и опробования скважин эксплуатаци-
онной разведки, опробования взрывных скважин, забоев и усту-
пов карьеров (последние опробуются только при разработке мяг-
ких и рыхлых полезных ископаемых, когда не проходят взрывные сква-
жины);
в)	черновые фрагменты геологических планов уступов карьеров,
составляемые в процессе документации для отдельных участков и бло-
ков в целях облегчения увязки погоризонтных планов;
361

г)	журналы замеров водопритоков, определений объемной массы
и других физических свойств пород и руд.
В современных крупных карьерах добыча ведется с применением
массовых взрывов и мощной техники, карьеры ориентированы длинной
стороной чаще всего по простиранию месторождения. В таких карье-
рах более или менее доступны для повседневных наблюдений только
откосы уступов карьеров, ориентированные большей частью по прости-
ранию и, следовательно, мало пригодные для расшифровки внутрен-
него строения залежей полезного ископаемого, особенно при крутом
падении. Почва очистных заходок на уступах, имеющих ширину от 10
до 40 м, недоступна для наблюдений ввиду завалов или массового дви-
жения по ней самосвалов, поездов и пр. Забои очистных заходок наи-
более информативны в геологическом смысле, но они редко доступны
для наблюдений (не чаще чем один раз в месяц), и не надолго — в тот
момент, когда экскаватор полностью отгрузит взорванную массу, а
следующий взрыв еще не произведен. По правилам техники безопас-
ности не разрешается близко подходить к забоям очистных заходок,
откосам и бровкам уступов.
Все перечисленное сильно затрудняет работу геолога, приходится
использовать любую возможность для зарисовок обнажений в карье-
рах и в широких масштабах применять их фотографирование. Следует
отметить, что в настоящее время на многих рудниках и шахтах фото-
геологическая документация почти полностью заменила обычную гео-
логическую документацию.
В общем случае массовые зарисовки или фотографии забоев очи-
стных заходок и откосов уступов выполняют по мере продвижения
экскаватора вдоль уступа карьера. На зарисовках, как обычно, отра-
жают все геологически интересные особенности, особенно касающиеся
природных типов и промышленных сортов руд. На фотографиях эти
детали подчеркивают с помощью условных знаков штриховой или цвет-
ной легенды.
По указанным выше причинам массовые зарисовки и фотографии
часто схематичны и отражают ситуацию в проекции на вертикальную
плоскость. Поэтому очень важна точная привязка наиболее значимых
объектов документации: границ рудных тел и сортов руд, тектониче-
ских нарушений, даек и т. п. Привязка осуществляется к маркшейдер-
ским точкам или разведочным скважинам. Точно привязанными (коор-
динированными) должны быть также границы данной зарисовки, обя-
зательно указывается дата ее завершения.
Какой бы точной ни была привязка зарисовки, большая часть ее
площади при высоте уступов 10—20 м составляется на глазомерной
основе, так как пользование лестницами или альпинистским снаряже-
нием разрешается лишь в исключительных случаях (например, для от-
бора минералогических редкостей или экзотических образцов, которые
после очередного взрыва могут потерять научную ценность).
В камеральных условиях черновые зарисовки корректируют, увя-
зывают и вычерчивают начисто на миллиметровой бумаге. Фотографии
монтируют в виде панорам, после чего на них наносят условные обоз-
начения. Они используются при составлении сводных геологических
материалов и документов.
Рассмотренная методика первичной документации карьеров при-
меняется при отработке крупных месторождений железа (магнетито-
вых, карбонатитовых, железистых кварцитов), а также цветных и ред-
ких металлов (меди, свинца и цинка, молибдена и др.).
При открытой разработке месторождений строительных материа-
лов и других месторождений, где полезным ископаемым являются гор-
ные породы, геологическая документация производится только на уча-
362

стках тектонических осложнений, включений экзотических пород и ми-
нералов и т. п.
К сводным геологическим документам по карьерам относятся сле-
дующие.
1.	Погоризонтные геологические планы, соответствующие по абсо-
лютным отметкам почве эксплуатационных уступов. Планы составляют
на маркшейдерской основе в масштабе 1:500—1:1000. Сначала их
вычерчивают только по данным детальной и эксплуатационной раз-
ведки, с элементами прогнозной экстраполяции данных из отработан-
ных вышележащих уступов. Затем по мере отработки каждого усту-
па его геологический план пополняют и уточняют по данным первичной
документации забоев очистных заходок, откосов уступов и опробования
взрывных скважин. Пополнение и уточнение геологического плана про-
водится до тех пор, пока уступ не достигнет предельных (проектных)
границ отработки карьера (в течение нескольких лет).
2.	Погоризонтные качественные, сортовые или геолого-технологи-
ческие планы, составляемые в тех же масштабах, что и геологические.
Они отражают химический и минеральный состав полезного ископае-
мого, его технологические свойства, распределение типов и сортов руд.
Исходными для этих планов служат данные опробования взрывных и
всех разведочных скважин, иногда уступов карьера. Скважины на пла-
ны наносит маркшейдер, а границы залежи и отдельных сортов по-
лезного ископаемого проводит геолог, использующий при этом наибо-
лее важные структурные элементы геологических планов. Сортовые
планы пополняют и уточняют так же, как и геологические.
3.	Вертикальные геологические или геолого-технологические раз-
резы по всем профилям детальной и эксплуатационной разведки, не-
редко и по дополнительным (промежуточным) профилям. Разрезы не-
прерывно пополняют и уточняют по мере продвижения фронта добыч-
ных работ и опережающей их эксплуатационной разведки. Они состав-
ляются в тех же масштабах, что и погоризонтные планы.
Все перечисленные документы используются при текущем и перс-
пективном планировании добычных работ, а также при эксплуатаци-
онной разведке. Для расчета объема очередного взрыва и качества по-
лезного ископаемого на взрываемом участке иногда дополнительно со-
ставляются планы и разрезы взрывного блока в масштабе 1 :500. Од-
нако в большинстве случаев эти расчеты опираются на перечисленные
выше документы, где дополнительно вычерчиваются контуры каждого
взрыва.
4.	Сводный геологический план карьера. Составляется обычно в
масштабах 1 :2000—1 : 5000 на маркшейдерской основе и служит одним
из отчетных геологических документов. На плане и на разрезах к не-
му изображаются все контуры и уступы карьеров по состоянию на оп-
ределенную дату. При этом используются в основном охарактеризо-
ванные выше погоризонтные геологические планы и разрезы. Сводный
план пополняется не чаще одного раза в месяц.
В 1973—1974 гг. на некоторых горных предприятиях (Никополь-
ском марганцевом, Елизаветинском известняковом и др.) успешно
прошла испытания аэрофотограмметрическая съемка карьеров, не
уступающая по точности маркшейдерской съемке. Такая съемка позво-
ляет при благоприятной погоде получить сводный маркшейдерский
план карьера в масштабе 1 : 2000 в течение нескольких часов. На пла-
не отчетливо видны многие детали геологического строения разраба-
тываемого месторождения, что в значительной степени облегчает со-
ставление сводных геологических планов по состоянию на любую дату.
При подземной разработке к первичным геологическим
документам относятся зарисовки разведочных, капитальных, подгото-
вительных, нарезных и очистных горных выработок, журналы доку-
363

ментации и геологические колонки скважин эксплуатационной развед-
ки, журналы опробования и определения физических свойств горных
пород и руд, журналы гидрогеологических наблюдений и замеров во-
допритоков. Сводными документами являются погоризонтные геологи-
ческие карты, геологические планы и вертикальные разрезы, погори-
зонтные планы опробования, планы или вертикальные проекции в изо-
линиях мощности и содержаний различных компонентов, паспорта очи-
стных блоков и блок-диаграммы.
Фотодокументация при подземной обработке получила распростра-
нение пока только на месторождениях, где имеются четкие контакты
между рудами и породами, а также резкие текстурные различия меж-
ду типами и сортами руд. Для масштабирования фотографий приме-
няются линейки или рулетки.
Массовые геологические зарисовки горных выработок при подзем-
ной отработке несколько упрощаются, их выполняют обычно в виде
неполных разверток: документируют только те элементы выработок
(стенки, кровля, забой), где обнажено полезное ископаемое. Если вы-
работка проходит всем сечением по полезному ископаемому или пустой
породе, то в ней документируют только те ее элементы, которые ориен-
тированы вкрест простирания или по мощности рудного тела. В соот-
ветствии с этим в штреках, вскрывающих крутопадающие маломощные
тела полезных ископаемых, документируют без пропусков кровлю, а
забой — через интервалы от 1 до 3—5 м. При пологом падении мало-
мощных тел документируют стенки и забой или только одну из сте-
нок и забой. В восстающих и гезенках документируют две противопо-
ложные стенки, ориентированные по мощности тела.
Выработки, ориентированные вкрест простирания (квершлаги,
штольни, орты, рассечки), непрерывно документируют одну из стенок
и кровлю, иногда только одну из стенок.
Все выработки должны документироваться вслед за их продвиже-
нием, пока они не загрязнены и не закреплены. Последние следует
особенно иметь в виду, так как сплошная деревянная или бетонная
крепь полностью исключает возможность документации.
Полные развертки применяются лишь в особо ответственных слу-
чаях: при документации капитальных выработок, прослеживании штре-
ками важных контактов, пересечении квершлагами рудных тел, тек-
тонических зон и т. п.
В зависимости от размеров тел полезного ископаемого, сечений вы-
работок и систем отработки для массовых зарисовок применяют мас-
штабы от 1 :50 до 1 :500. Зарисовки выполняют простым карандашом
на листах миллиметровой бумаги в жестком, не размокаемом пере-
плете из пластмассовых или алюминиевых пластин.
В процессе документации очистных выработок устанавливаются
геологические данные (уточнение форм и размеров тел полезного иско-
паемого, состава и границ между его сортами и т. п.), а также реша-
ются вопросы, связанные с эксплуатацией (направление очистных за-
боев, контроль полноты выемки, причины разубоживания, объемы вы-
работанного пространства и т. п.). Как и в карьерах, здесь имеются
свои трудности. При некоторых системах отработки частично или пол-
ностью (при блоковом обрушении) исключается возможность наблюде-
ний в отработанном пространстве, в ряде систем трудно осуществить
точную привязку объектов наблюдения, возникают трудности из-за не-
ровностей стенок очистных камер и т. п.
Непосредственные наблюдения и документация возможны при сле-
дующих системах отработки: подэтажных штреков, магазинирования,
с распорной крепью, с закладкой слоевых заходок и др. При отработке
подэтажными штреками документируют штреки (расстояние между ко-
торыми равно 7,5—15 м), восстающие и орты.
364

«я 1	Ромер проб			25	20	17	35 it 4/	02 it	it		
	Мощностью			It 1.05 lit Of It 0.3	1.3	t.7	0.7		
	Расстояние, м			3	t t 1Z	15	1.0	22	25	23		
	Оооержа- ние,7а		СРинер	1t,1t	3,70	3.35		
			Цинн	15,0	lit 102		
ЗарассОна на...73...г..						
						
и/арана	jg ц gj	tp pj	#	tp						
1ft		Мощность^		0,3	0,75	1,0		
		Мор- жем и t.	РОинеу	0,2	0,5	0,3		
			\Цинк	Ofi 0,0	0,5		
						
Замечании |					P U 3 н U н	
					Лата	PoOnact геолога
						—
б
Рис. 97. Паспорт очистного блока.
а — лицевая сторона; б — оборотная сторона
При системах разработки с распорной крепью пли с магазиниро-
ванием руды документируют кровлю очистных заходок, имеющих вы-
соту 2—3 м, или их забои через каждые 3—5 м, а также боковые вос-
стающие очистных блоков и ходки сообщения из восстающих в отраба-
тываемое пространство.
При системе отработки с закладкой документируют кровлю каж-
дого отработанного слоя, а также орты и восстающие, ограничиваю-
щие данный блок. Сводным документом по каждому блоку является
паспорт, который составляется и пополняется маркшейдерами и гео-
365

логами. Он предназначен для ежемесячного учета количества и каче-
ства добытого полезного ископаемого, а также для учета его потерь и
разубоживания. Это документ первостепенной важности, правильность
и своевременность составления которого контролируются Госгортех-
надзором и другими организациями.
Паспорт очистного блока представляет собой лист чертежной бу-
маги, заполняемой с обеих сторон. На лицевой стороне листа наносят
геологические данные — зарисовку, номера и места взятия проб, ре-
зультаты анализов проб, на обратной — геологические и маркшейдер-
ские сведения: вычисления средних содержаний, подсчет запасов, кон-
туры всего блока и контуры выемки по месяцам (рис. 97).
Работа рудничного и шахтного геолога является во многом ис-
следовательской. Повседневно получая новые факты, он может про-
верять правильность ранее составленных представлений о структуре и
условиях образования месторождения; устанавливать пригодность
различных систем разведки и опробования; разрабатывать иные гипо-
тезы и предложения по любым вопросам геологии и разведки место-
рождений. Следует иметь в виду, что многие основные вопросы геоло-
гии месторождений полезных ископаемых (структура месторождений,
факторы контроля оруденения, закономерности распределения и измен-
чивости вещественного состава полезного ископаемого и др.) оконча-
тельно решаются главным образом на основе рудничных (шахтных)
геологических наблюдений и их документации. Для рудничного (шахт-
ного) геолога важно не упускать этих возможностей при решении по-
вседневных практических вопросов.
6.	ПОДЗЕМНОЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ КАРТИРОВАНИЕ
Задачи подземного картирования во многом совпадают с задача-
ми геологической документации, на которую картирование обычно опи-
рается. Разница в том, что документируются отдельные точки или вы-
работки, а при картировании эти данные обобщаются в пределах го-
ризонтов и всего месторождения.
При подземном картировании необходимо владеть методами гео-
логического картирования, рассматриваемыми в специальных курсах,
а также знать геологические закономерности и признаки, установлен-
ные рудничными (шахтными) геологами в результате многолетней раз-
работки месторождения.
В общем случае перед подземным геологическим картированием
ставятся следующие задачи.
1.	Уточнение пространственного положения тел полезного ископае-
мого, их формы, строения и элементов залегания.
2.	Оконтуривание природных типов и промышленных сортов руд.
3.	Выявление наличия и закономерностей размещения рудных
столбов. Для образования и размещения эндогенных рудных столбов
благоприятными факторами являются:
—	изменения азимутов простирания и углов падения рудовмещаю-
щих трещин или замещаемых рудой пород;
—	участки пересечения и сопряжения дорудных трещин или руд-
ных жил;
—	пересечения минерализованных трещин с благоприятными для
замещения рудой горными породами (карбонатными, битуминозными,
пористыми, трещиноватыми и т. п.);
—	куполовидные и седловидные структуры вмещающих пород;
—	наличие над рудоподводящими трещинами или под ними экра-
нирующих (непроницаемых) пород или нарушений, выполненных тек-
тонической глинкой.
366

Для образования и размещения экзогенных рудных столбов имеют
значение:
—	донные части синклинальных складок;
—	места соединения жил одинакового состава, если угол соедине-
ния открыт вверх («вилка вверх»);
—	места пересечения жил разного состава;
—	положение уровня грунтовых вод;
—	наличие горизонтов пород, благоприятных для замещения ги-
пергёнными минералами.
Выявление и изучение рудных столбов имеет первостепенное прак-
тическое значение, так как в них нередко концентрируется до 70% и
более промышленных запасов месторождения. Необходимо также
иметь в виду, что длина рудных столбов на глубину или по простира-
нию (в зависимости от ориентировки рудоконтролирующих факторов)
часто во много раз больше длинной оси их поперечного сечения.
4.	Выявление признаков выклинивания тел полезных ископаемых.
Такими признаками обычно являются:
—	встреча дорудных неминерализованных брекчий;
—	изменение пологих углов падения рудных тел на крутые;
—	расщепления рудных столбов или рудных тел на серию мелких
прожилков (структуры «конского хвоста»);
	— постепенное увеличение количества жильных минералов и со-
ответствующее снижение содержаний полезных компонентов в рудах;
—	изменение состава рудовмещающих пород по простиранию или
падению рудных тел;
—	при горизонтальном залегании экранирующих горизонтов или
тектонических нарушений рудные столбы быстро выклиниваются на
глубину даже при значительной их протяженности по простиранию;
—	понижение пробы золота, увеличение содержаний свинца, цин-
ка, меди и полевого шпата в кварцевых жилах на золото — рудных ме-
сторождениях.
Все перечисленные закономерности и признаки имеют важное зна-
чение для прогнозирования руд и при оперативном руководстве подго-
товительными и добычными работами.
5.	Выявление, прослеживание и нанесение на карту дорудных и
послерудных сбросов и сдвигов. Признаками дорудных сбросов и сдви-
гов являются:
—	наличие ненарушенной руды или «затеки» ее в сбросовую или
сдвиговую трещину;
—	брекчиевидные текстуры руд;
—	пересечение рудными прожилками тектонической глинки в сдви-
говых нарушениях.
Признаками послерудных нарушений служат:
—	брекчирование (раздробленность) руд и наличие в них зеркал
скольжения;
—	растащенная руда в нарушениях;
—	наличие обломков рудных минералов в тектонических глинках
(устанавливается под лупой или микроскопом).
6.	Выявление смещений тел полезных ископаемых по тектониче-
ским нарушениям, определение направлений и амплитуд смещения.
Признаками смещений являются:
—	смещения маркирующих горизонтов геологического разреза;
—	зеркала скольжения во вмещающих породах с примазками по
ним растертого рудного вещества;
—	различия рудных тел по мощности, содержанию в рудах полез-
ных компонентов или по кристалломорфологии одних и тех же мине-
ралов до и после нарушения;
367

Угловатые формы обломков в нарушениях указывают на отсут-
ствие движений по ним или на малые амплитуды смещений.
Признаками, указывающими на направление смещений тектониче-
ских блоков руд и пород, служат:
—	направление смещения маркирующих горизонтов;
—	полосчатость в рудах и породах изогнута в том направлении,
куда переместился блок по другую сторону нарушения;
—	растащенная по нарушению руда наблюдается только в на-
правлении перемещенного блока;
—	борозды скольжения на данной стенке трещины заостренными
концами указывают на направление перемещения противоположной
стенки.
Подземные геологические карты и планы составляются на марк-
шейдерской основе в масштабах от 1 : 200 до 1 : 5000 (в зависимости
от типа и размера месторождения), чаще применяются масштабы
1 : 500—1 : 1000. При составлении этих документов могут быть исполь-
зованы следующие приемы:
—	непосредственное геологическое картирование подземных гор-
ных выработок;
—	нанесение па планы или карты результатов геологической до-
кументации с последующей увязкой или проверкой ее правильности
на горизонтах разработки;
—	составление погоризонтпых геологических планов по данным
имеющихся разрезов;
—	путем комбинации перечисленных способов.
При составлении геологической карты комбинированным спосо-
бом сначала на основу наносят данные с разрезов, зарисовок подзем-
ных выработок и геологических колонок скважин, затем увязывают
данные между выработками и скважинами на плане и, наконец, про-
веряют правильность увязки в натуре. Такой прием составления карт
наиболее распространен на практике.
7.	ОПРОБОВАНИЕ НА ДЕЙСТВУЮЩИХ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
На действующих предприятиях кроме разведочных задач, с помо-
щью опробования решаются вопросы контроля технологии добычи и
переработки полезного ископаемого. В соответствии с этим основными
задачами опробования являются уточнение пространственного разме-
щения промышленных сортов полезного ископаемого, их состава и
комплексности; контроль качества добываемого полезного ископаемого
и выдаваемой горной массы; направление раздельной выемки; каче-
ственная характеристика старых отвалов; контроль полноты выемки;
получение данных для технико-экономических и технологических рас-
четов.
Опробование с целью уточнения пространствен-
ного размещения промышленных сортов полезного
ископаемого, их состава и комплексности. Добыча по-
лезного ископаемого организуется таким образом, чтобы на фабрики и
заводы оно поступало с постоянными качественными показателями,
позволяющими не изменять технологию его переработки в течение бо-
лее или менее длительного времени. Именно для этого нужно точно
знать пространственное размещение и количественные соотношения
различных типов и сортов полезного ископаемого в пределах эксплуа-
тационных блоков, уступов в карьерах, эксплуатационных этажей и
отдельных участков месторождения.
Решение этой задачи осуществляется путем документации и опро-
бования разведочных, подготовительных и нарезных выработок обыч-
ными методами, но с таким расположением проб, чтобы они не пере-
368

секали границ между типами и сортами руд. Однако технология добы-
чи не всегда пригодна для дифференцированной выемки каждого сорта
отдельно. Поэтому очистные забои, заходки, слои и уступы опробуются
одной пробой на всю высоту или ширину забоя, независимо от того,
сколькими сортами представлено полезное ископаемое.
Пробы в очистных выработках отбираются обычными для данного
месторождения способами, но по возможности наиболее простыми:
пунктирной бороздой, точечным, вычерпывания, по типам руд, с по-
мощью геофизических методов. Среди последних широко применяется
магнитный каротаж буровзрывных и разведочных скважин на магне-
титовых месторождениях, гамма-гамма-опробование на свинцовых руд-
никах, нейтронные и радиоактивные методы на месторождениях редких
металлов и др.
В эксплуатацию постепенно вовлекаются все менее изученные или
вовсе не изученные на стадии детальной разведки участки месторож-
дения, для которых требуется уточнение данных о комплексности по-
лезного ископаемого. Последнее касается эксплуатируемых месторож-
дений, разведанных относительно давно, когда вопросам комплексно-
сти уделялось мало внимания.
В ряде учебных пособий и методических указаний комплексность
полезного ископаемого рекомендуется определять путем спектральных
и расширенных химических анализов объединенных или групповых
проб. По нашему мнению, это не верно по следующим причинам:
1) ценные примеси (редкие элементы) распределяются в теле по-
лезного ископаемого неравномерно и приурочиваются часто к висячим
или лежачим бокам тел, к определенным сортам или типам полезного
ископаемого, определенным генерациям минералов, участкам месторож-
дения и т. п.;
2) многие примеси могут выгодно извлекаться при очень низких
содержаниях, находящихся на пределе чувствительности анализов.
В указанных условиях объединение проб, во-первых, приводит к
разубоживанию содержаний ценных элементов или даже к их пропуску,
а во-вторых, не дает возможности судить о их распределении по мощ-
ности залежей и т. п.
Уточнение проблемы комплексности полезного ископаемого долж-
но осуществляться путем решения следующих вопросов.
1.	Установление полезных компонентов (особый интерес представ-
ляют редкие элементы) кроме главных компонентов и концентраций
их в полезном ископаемом. Этот вопрос решается путем дифференци-
рованного отбора проб короткими секциями по мощности залежей, ти-
пам и сортам полезного ископаемого с последующим их спектральным
и расширенным химическим анализами.
2.	Установление формы нахождения ценных компонентов в полез-
ном ископаемом (в виде собственного минерала или изоморфных при-
месей в других минералах), количественное соотношение этих минера-
лов и содержания ценных компонентов в каждом из них. Для выясне-
ния этого вопроса проводится тщательное минералогическое, минера-
графическое и петрографическое исследование полезного ископаемого,
отбираются и анализируются мономинеральные пробы всех главных и
.потенциально ценных минералов, подсчитывается их количественное
соотношение в шлифах, аншлифах и дробленых пробах (протолочках).
Мономинеральные пробы отбираются дифференцированно по типам н
сортам руд, различным их генерациям и подвергаются полному спект-
ральному и расширенному химическому анализам. Для определения
формы нахождения примесей в конкретном минерале иногда применя-
ется и рентгеноструктурный анализ.
3.	Сопоставление содержаний ценных примесей, установленных не-
посредственным опробованием полезного ископаемого, с содержания-
24 Зак, 321	369

Ми, рассчитанными на основе данных количественных подсчетов мине-
ралов и их анализов. В случае значительных расхождений следует
выяснить и устранить их причину. Например, если в полезном ископае-
мом по химическим анализам содержание, редкого элемента окажется
выше, чем по данным минералогических расчетов, то это может ука-
зывать либо на соответствующие погрешности анализов и расчетов,
либо на то, что какой-то ценный минерал не обнаружен.
4.	Закономерности распределения редких элементов в рудных те-
лах, по сортам руд и участкам (блокам) месторождения путем графи-
ческого и статистического обобщения данных, полученных в резуль-
тате решений перечисленных выше вопросов.
5.	Массовый отбор и анализ групповых проб, составленных с уче-
том характера распределения ценных примесей, отбор и испытание
технологических проб с целью разработки рациональной схемы их из-
влечения.
6.	Изучение распределения ценных примесей в продуктах перера-
ботки полезного ископаемого: концентратах, хвостах, металле, шлаках,
кеках, дыму и пыли. Этот вопрос решается с учетом поступления по-
лезного ископаемого с разных участков месторождения или его сател-
литов.
7.	Подсчет валовых (в недрах) и извлекаемых запасов ценных
примесей и редких элементов.
8.	Экономическая оценка эффективности комплексного использо-
вания полезного ископаемого на данном месторождении.
Опробование с целью контроля качества добы-
ваемого полезного ископаемого и выдаваемой гор-
ной массы. Качество добываемого полезного ископаемого может
быть установлено несколькими путями.
1.	По данным опробования разведочных и подготовительных выра-
боток. Этот путь обеспечивает надежные результаты при равномерном
распределении полезных компонентов и отсутствии потерь и разубожи-
вания. Иными словами, когда полезное ископаемое кроме равномерно-
сти характеризуется четкими контактами, легко отделяется при добыче
от вмещающих пород, а габариты очистных выработок совпадают с
размерами его тел (например, при добыче угля, солей, строительного
камня и др.).
2.	Опробование добываемого полезного ископаемого в массиве
обычными способами, но только одной пробой на всю обнаженную его
мощность в очистном забое. Интервалы между опробуемыми сечения-
ми выбираются в зависимости от степени изменчивости и колеблются
обычно от 2 до 5—10 м. В блоке размером 40X60 м общее число ря-
довых проб может колебаться от 20 (при коэффициенте вариации 20—
40%) до 600 или более (при коэффициенте вариации более 150%), а
групповых соответственно от 5—10 до 50.
3.	Опробование по сетке навалов отбитого полезного ископаемого
в очистных забоях способами вычерпывания, точечным и горстьевым.
При этом сетка может быть физическая (веревочная), условная (вооб-
ражаемая) или расчерченная острым предметом на рыхлых навалах.
Размеры ячеек сетки и масса частичных проб определяются исходя из
необходимой массы пробы на тонну отбитого полезного ископаемого.
На месторождениях с весьма равномерным и равномерным распреде-
лением компонентов в частичную пробу отбирается 0,1—0,2 кг/т, а на
месторождениях с весьма и крайне неравномерным распределением —
до 3 кг/т. В соответствии с этим на крупных месторождениях черных
и цветных металлов ячейки в сетках имеют размеры 1X1 м или
0,5X0,5 м, а в одну пробу отбирается материал из 20—25 ячеек. На
средних по размерам месторождениях цветных и редких металлов с
370

1 м2 поверхности иавала отбирается от 25 до 50 порций массой по 0,1 —
0,2 кг, а в одну пробу идет материал с 4—5 м2.
Качество выдаваемой горной массы может быть установлено:
1.	По результатам опробования навалов руд в очистных забоях.
2.	Опробованием полезного ископаемого в вагонетках, вагонах или
самосвалах в местах их загрузки — у рудоспусков или выпускных от-
верстий, возле скреперов или экскаваторов (на безопасном расстоянии
от них). Пробы в транспортных емкостях отбираются так же, как и в
навалах отби.ых руд в забоях, — точечным или горстевым способами.
Число частичных проб колеблется в зависимости от равномерности ору-
денения от 3—5 (в вагонетках) до 16—20 (в вагонах), масса их при-
нимается в указанных пределах для отбитого полезного ископаемого.
В зависимости от равномерности оруденения опробуется или каждая
транспортная емкость, или через одну, три, пять и т. д. Все частичные
пробы ссыпают в ящик, составляя из них сменные или суточные пробы,
которые подвергают обработке и необходимым испытаниям. В дальней-
шем из дубликатов сменных или суточных проб могут составляться
недельные, декадные или месячные объединенные пробы. Опробование
на транспорте может проводиться также в местах его разгрузки — возле
отвалов, погрузочных площадок, приемных бункеров и т. п.
3.	Опробованием горной массы в отвалах в тех случаях, когда по
каким-либо причинам не применяются первые два приема. Отвалы
опробуются точечным способом один раз в смену или сутки на протя-
жении всего периода их формирования.
Изредка возникает необходимость опробования старых отвалов.
В таких случаях для опробования проходят канавы или шурфы по сет-
ке от 10X10 м до 40X40 м. Эти выработки опробуют обычно валовым
способом, а если горная масса слежалась или вязкая — бороздовым спо-
собом по стенкам выработок. При этом не следует забывать об опас-
ностях проходки и опробования шурфов в отвалах, особенно располо-
женных на склонах гор.
Опробование с целью направления раздельной
выемки. Раздельная выемка различных типов и сортов (или их ком-
бинаций) полезного ископаемого возможна если они различаются по
текстурам и структурам, физическим свойствам, содержанию полезных
компонентов и технологическим свойствам, а также если применима
соответствующая система отработки.
Если типы и сорта полезного ископаемого четко различаются по
текстурам и структурам или по физическим свойствам, направлять се-
лективную выемку можно с помощью обычной (массовой) геологиче-
ской документации или даже без нее (сорта различают забойщики).
Если переходы между типами и сортами полезного ископаемого не чет-
кие (постепенные), то для определения границ между ними необходи-
мо подобрать оперативный метод опробования, обеспечивающий полу-
чение результатов непосредственно па местах взятия проб. К таким
методам относятся магнитные (для месторождений магнетита), есте-
ственной радиоактивности (для урана и тория), искусственной радио-
активности (для меди и других металлов), фотонейтронные (для берил-
лия и других редких элементов) и т. и.
Химическое опробование не обеспечивает оперативного направле-
ния селективной выемки. Однако можно заблаговременно оконтури-
вать сорта по результатам химических анализов (например, в процес-
се эксплуатационной- разведки и проведения подготовительных горных
выработок).
Раздельная выемка определяется минимально допустимой мощно-
стью (не менее 1—2 м) или минимально допустимым объемом (запа-
сами) раздельно добываемых сортов полезного ископаемого, устойчиво-
стью вмещающих пород и т. л.
24*
371

Опробование с целью контроля полноты выемки.
Стенки очистных камер, особенно при нечетких контактах полезного
ископаемого с вмещающими породами, систематически опробуют для
подтверждения того, что за пределами отработанного пространства со-
держания ниже кондиционных, в противном случае отработка должна
быть продолжена. Обычно пробы в стенках камер отбирают точечным
или горстевым способом или применяют геофизические методы опро-
бования.
Опробование с целью получения данных для тех-
нологических и т е х н и ко - э ко н о м ич ес ки х расчетов.
Выдаваемую горную массу отправляют потребителю (на обогатительные
фабрики, в обжиг или на металлургические заводы) непосредственно
из шахт и карьеров или предварительно складируют в отвалы и шта-
беля возле шахт, на усреднительных складах, погрузочных станциях,
обогатительных фабриках и заводах. В том и другом случае полезное
ископаемое должно быть уже опробовано геологами или работниками
ОТК в вагонетках, вагонах или самосвалах (в местах добычи или на
поверхности). Если отгружаемое потребителю полезное ископаемое
своевременно не было опробовано, это следует выполнить по рассмот-
ренной выше методике опробования в транспортных емкостях, отвалах
или на транспортерных лентах. В последнем случае могут применяться
автоматические пробоотборники («механические руки»), с помощью ко-
торых отбирается материал для сменных или суточных проб.
При отгрузке потребителю особенно ценных полезных ископаемых
(руд благородных металлов и редких элементов) в пробу отбирается
n-я лопата, тачка, черпак и т. п., при этом пробы имеют большую мас-
су, до 5 т и более. Крупные куски в таких пробах разбивают, про-
пускают материал пробы через грохот с диаметром отверстий 5 см и
сокращают до допустимой массы при установленном значении коэф-
фициента К- Затем пробу направляют на дальнейшую обработку и
испытания.
Для опробования небольших партий ценного полезного ископае-
мого (до 50 т) применяется способ полного вычерпывания. В таких
случаях каждую десятую часть отгружаемой пар’ пи ссыпают на ров-
ной поверхности (на цементном или пластиковом полу) в конус, кото-
рый затем разворачивают в диск высотой 20 см. Частичные пробы из
диска отбирают по сетке, густота которой зависит от крупности кусков
в отгружаемой партии и степени неравномерности распределения ком-
понентов полезного ископаемого в недрах. Все десять проб объединяют
и подвергают обработке и испытаниям как одну пробу.
При контроле работы обогатительной фабрики необходимо знать:
а)	массу поступившего на фабрику полезного ископаемого и со-
держание в нем полезных компонентов;
б)	массу полученных концентратов и содержание в них полезных
компонентов;
в)	содержание полезных компонентов в хвостах.
Массу полезного ископаемого и полученных из него концентратов
определяют путем автоматического взвешивания загруженных вагоне-
ток, автомашин и вагонов. Состав поступающего на фабрику полезно-
го ископаемого известен из результатов опробования выдаваемой гор-
ной массы. Однако для корректировки технологических процессов обо-
гатители эпизодически отбирают пробы на той или иной стадии дроб-
ления, непрерывно контролируют качество концентратов и содержание
полезных компонентов в хвостах. В этих случаях пробы отбирают «ме-
ханической рукой». В настоящее время на многих предприятиях внед-
ряются геофизические методы непрерывного опробования поступающей
горной массы и продуктов ее переработки непосредственно на конвей-
ерных лентах или других транспортирующих устройствах.
372

В обязанности рудничных и шахтных геологов, а также работни-
ков ОТК входит систематический контроль работы фабрики, особенно
в отношении потерь полезных компонентов в хвостах. С этой целью
периодически опробуются хвосты в хвостохранилищах, пыль на фабри-
ках и другие объекты.
8.	УЧЕТ ПОТЕРЬ И РАЗУБОЖИВАНИЯ,
ОПТИМАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕДР
К потерям относится неизвлеченная часть запасов полезного
ископаемого, оставшаяся в недрах в силу неблагоприятных геологиче-
ских или гидрогеологических условий, а также по горнотехническим
или организационным причинам. Возможны потери, обусловленные
стремлением извлечь из недр только самые легкодоступные и самые
богатые части месторождения.
Различают потери временные, к которым относятся запасы во вре-
менных охранных целиках, временно затопленные (обводненные)
и т. п. и постоянные, или безвозвратные, представляющие собой за-
пасы, оставляемые в недрах навсегда.
Разубоживанием называется засорение полезного ископае-
мого пустыми или слабо оруденелыми породами, в результате чего
ухудшается его качество или снижается в нем содержание полезных
компонентов. Разубоживание может возникать также в результате по-
терь наиболее богатой части полезного ископаемого в охранных цели-
ках, при отработке (богатая мелкая фракция попадает в закладку)
или при транспортировке.
Потери и разубоживание обычно тесно взаимосвязаны. Причины
их возникновения и виды классифицируются следующим образом.
1.	Потери и разубоживание, связанные с геологическими и гидро-
геологическими условиями:
а)	крепко спаянные контакты между полезным ископаемым и вме-
щающими породами («прикипание» руды) — при отбойке часть полез-
ного ископаемого остается в стенках очистных камер, а часть пустых
пород попадает в отбитую горную массу;
б)	нечеткие или неровные контакты и небольшие мощности тел
полезного ископаемого — часть полезного ископаемого также остается
в стенках или вместе с ним добывается некоторое количество пустых
пород;
в)	тектоническая нарушенность (неустойчивость) полезного иско-
паемого и вмещающих пород;
г)	большая водообилыюсть или водопритоки, препятствующие эко-
номически целесообразной разработке;
д)	появление безрудных окон или включений (даек), не установ-
ленных в процессе разведки.
2.	Потери и разубоживание, зависящие от систем разработки:
а)	потери в целиках и одновременно разубоживание, если целики
представлены наиболее богатой частью полезного ископаемого;
б)	потери в очистных камерах из-за невозможности выпуска всей
отбитой горной массы, например, при системах с магазинированием и
обрушения;
в)	потери за счет попадания богатой мелочи или глыб полезного
ископаемого в закладку. Известны случаи, когда по этой причине при-
ходилось повторно отрабатывать закладку (например, на Ачи-сае, Са-
лоне и др.).
3.	Потери и разубоживание, вызванные организационными причи-
нами:
а)	неправильное (не соответствующее проекту или геологическим
условиям) ведение очистной выемки;
373

б)	потери полезного ископаемого при несоблюдении правил транс-
портировки.
Для расчета потерь и разубоживания необходимо иметь:
а)	данные о количестве запасов и качественной характеристике
полезного ископаемого в недрах, по отрабатываемым участкам или
эксплуатационным блокам;
б)	данные о количестве и качестве добытой горной массы по уча-
сткам и блокам добычи;
в)	материалы геологической документации и маркшейдерских
съемок по горизонтам, блокам и очистным камерам.
Сбор перечисленных данных ведется непрерывно в процессе экс-
плуатационной разведки, геолого-маркшейдерского обслуживания под-
готовительных и эксплуатационных выработок и опробования товарных
руд работниками ОТК, а обобщение их и соответствующие расчеты
выполняются один раз в месяц или в квартал по нескольким блокам,
горизонтам или участкам месторождения.
Величины потерь и разубоживания находятся из следующих урав-
нений баланса полезного ископаемого и полезного компонента [1]:
Д = Б+В—П или Д-а = (Б-с) + (В-в) — (П-п),
где Д — количество добытого полезного ископаемого (горной массы),
т или м3;
Б — запасы полезного ископаемого в недрах (погашенные балан-
совые запасы), т или м3;
П — количество потерянных балансовых запасов полезного иско-
паемого, т или м3;
В — количество разубоживающей породы или забалансовых руд в
добытой горной массе, т или м3;
с — содержание компонента в полезном ископаемом (в недрах),
%, г/т или г/м3;
а — содержание компонента в добытой горной массе, %, г/т или
г/м3;
в — содержание компонента в разубоживающей полезное ископае-
мое породе, %, г/т или г/м3;
п — содержание компонента в потерянном полезном ископаемом,
%, г/т или г/м3.
Потери полезного компонента П' (в %) определяют по формуле
П' = 1— А1-~ В1. ЮО
11	1 Б (с-в)
Если содержание полезного компонента в разубоживающей поро-
де равно нулю, то формула примет вид
п'=fi -A±).ioo.
\ Ь-с I
Количество потерянного полезного ископаемого в абсолютной ве-
личине (в т, м3) определяется по формуле
Если содержание одного компонента не является показателем кон-
диционности полезного ископаемого (огнеупорные глины, известняки,
доломиты и др-Ч то потери определяются в абсолютных цифрах как
разность между балансовыми запасами погашенного участка и добы-
тым на этом участке количеством полезного ископаемого, из которого
удалена разубоживающая порода.
В некоторых случаях потери могут быть определены непосред-
ственными замерами и подсчетами, например, временные и безвоз-
374

вратные потери в охранных целиках, сопутствующих телах и т. п. По-
тери на обводненных, затопленных, или на участках, опасных в пожар-
ном отношении, определяются цифрами подсчитанных на этих участ-
ках запасов. Добытое, но не используемое по любым причинам полез-
ное ископаемое к потерям не относится.
Разубоживание Р полезного ископаемого по содержанию в нем
полезного компонента (в %) определяется по формуле
р=(‘-^)'100'
Если разубоживающая порода не содержит полезных компонен-
тов, то формула принимает вид
Р«(1-- У 100.
\ с I
Количество породы, разубоживакицей полезное ископаемое, опре-
деляется маркшейдерскими замерами, сортировкой и взвешиванием
или по формулам
В —Д-Р или В=Д-^|.
Маркшейдерскими замерами определяют объем выработанного
пространства, а в ряде случаев и объем вынутого полезного ископае-
мого (при простом строении тел). Умножением разницы объемов на
среднюю объемную массу разубоживающих пород получают тоннаж
последних. При сложном строении тел полезного ископаемого, т. е. при
наличии в них безрудных прослоев или включений, объем последних и
объем полезного ископаемого определяют по геологическим зарисовкам
очистных забоев, так как фактические объемы в этом случае могут
сильно отличаться от объемов, подсчитанных до отработки.
При расчетах потерь и разубоживания используют результаты
рассмотренного выше позабойного опробования добываемого полезного
ископаемого и опробования выдаваемой горной массы, а также дан-
ные автоматического взвешивания или подсчета транспортных емкостей.
При учете потерь и разубоживания иногда проводится дополни-
тельное опробование очистных забоев, камер, разубоживающих пород,
отвалов и т. п.
Снижение потерь и разубоживания полезного ископаемого наряду
с комплексным его использованием, утилизацией попутно добываемых
пустых пород и отходов производства является важным фактором оп-
тимального использования недр. В масштабе страны потери составляют
весьма значительную цифру, хотя на ряде рудников они невелики. На-
пример, при открытой разработке железорудных месторождений факти-
ческие потери обычно колеблются в пределах 1—5%, а разубожива-
ние— от 2 до 10—15%. При подземной разработке руд черных и цвет-
ных металлов фактические потери колеблются от 4 до 25%, а разубо-
живание— от 5 до 30%- При разработке калийных солей подземным
способом потери достигают 50% и более.
Поэтому оптимальное использование недр имеет общегосудар-
ственное значение. Сбережение лишь 1% от общего количества добы-
ваемых полезных ископаемых равнозначно дополнительному вовлече-
нию в производство миллионов тонн металлов, удобрений, различных
химических продуктов, строительных и других материалов. В 1975 г.
Верховным Советом СССР утверждены «Основы законодательства
Союза ССР и союзных республик о недрах», в которых нашли отраже-
ние принципиальные положения об исключительной собственности со-
циалистического государства на недра, о рачительном использовании
и охране их богатств, определены права и обязанности предприятий,
375

организаций, учреждений и граждан. Основы законодательства обязы-
вают вести добычу полезных ископаемых без неоправданных потерь
и разубоживания, повысить полноту и комплексность переработки по-
лезных ископаемых с утилизацией отходов, рекультивировать (восста-
навливать) нарушенные добычными или разведочными работами уча-
стки земли, поднять качество геологического изучения недр и т. п. Зна-
чительно усиливается контроль за использованием и охраной недр,
безопасностью ведения работ, расширяются права государственного
горного надзора.
Анализом и устранением причин потерь и разубоживания занима-
ются работники горного, геологического и маркшейдерского отделов
контролируемых представителями Госгортехнадзора.
Рудничные геологи следят прежде всего за тем, чтобы проходка
нарезных и очистных выработок ие останавливалась раньше выхода
их из полезного ископаемого и ие продолжалась за его промышленны-
ми границами, а также чтобы не оставлялись в недрах апофизы и ма-
ломощные тела кондиционного полезного ископаемого и отбитая гор-
ная масса (в очистных камерах). Кроме того, геологическая служба
контролирует списание запасов по геологическим или горнотехническим
причинам; изучает возможность перевода забалансовых руд в балансо-
вые; обеспечивает соблюдение Основ законодательства о недрах.
Работники горного цеха совместно с геологами контролируют сор-
тировку, погрузку и транспортировку полезного ископаемого, не до-
пуская перегрузки или недогрузки транспортных средств, потерь по-
лезного ископаемого при транспортировке, выгрузки его в отвалы без-
рудиых пород; обеспечивают селективную выемку разубоживающих
пород.
Важное значение для уменьшения потерь имеет совершенствова-
ние технологии добычи и переработки полезного ископаемого (полно-
та отработки и комплексность извлечения полезных компонентов, пере-
работка отвалов убогих руд и хвостов обогатительных фабрик).
9.	ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ
В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Объемы добычи полезных ископаемых иа современных крупных
карьерах и шахтах с высоким уровнем механизации добычных работ
достигают 30—60 млн. т, а вместе со вскрышными породами — сотен
миллионов тонн. Чем выше уровень механизации и производительность
горнодобывающего предприятия, тем точнее и оперативнее должна ра-
ботать геологическая служба. Рудничным и шахтным геологам прихо-
дится не только решать повседневные задачи, ио и прогнозировать
возможные изменения геологической ситуации перед фронтом добыч-
ных работ и последствия этих изменений. Это касается практически
всех геологических вопросов: структуры и тектонической нарушенно-
сти месторождения; устойчивости и физических свойств горных пород
и полезного ископаемого; элементов залегания, форм, размеров и внут-
реннего строения тел полезного ископаемого, его состава и текстурно-
структурных особенностей; водоносности и газоносности месторожде-
ния; возможных размеров потерь и разубоживания и т. п.
Решение этих вопросов на действующих предприятиях облегчается
по сравнению с периодом детальной разведки в связи с получением
многочисленных новых данных, повышением степени достоверности
известных и выявлением новых геологических закономерностей. Вме-
сте с тем возрастают требования к достоверности прогнозов и сокра-
щается время их проверки.
Можно выделить следующие виды прогнозирования:
376

а)	оперативное, или повседневное, прогнозирование в выработке
или очистном забое с опережением забоев на смену, сутки или декаду;
б)	текущее прогнозирование в пределах очистного блока или экс-
плуатационного уступа на месяц, квартал или год;
в)	перспективное прогнозирование в пределах нескольких блоков
или горизонтов на период от двух до пяти лет или более.
В основе геологического прогнозирования лежит изучение условий
и истории формирования месторождений полезных ископаемых вообще
и данного месторождения в частности. Первостепенное значение при
этом имеют пространственные закономерности размещения тел полез-
ного ископаемого, распределения его сортов, рудных столбов и других
геологических объектов.
Оперативное прогнозирование базируется на знании за-
кономерностей размещения рудных тел и столбов, признаков их выкли-
нивания, наличия нарушений и направлений смещения по ним и т. д.
Этот вид прогнозирования осуществляется в виде конкретных указа-
ний по направлению очистных забоев непосредственно в местах добы-
чи полезного ископаемого, без оформления каких-либо документов.
Важное значение при этом имеет опыт работы геолога, его умение при-
менить теоретические знания и использовать фактические данные по
документации, опробованию, геологическому картированию, текущему
прогнозированию и т. п.
Текущее и перспективное прогнозирование реали-
зуется соответственно при составлении текущих и перспективных пла-
нов работы горного предприятия. В основе этих видов прогноза лежат
теоретически возможные и фактически установленные на данном место-
рождении геологические закономерности, обобщенные в виде различ-
ных графиков и таблиц. При обобщении данных применяются в основ-
ном статистические и геолого-геометрические методы.
При наличии закономерных связей между различными геолого-про-
мышленными параметрами (мощностью и содержанием, объемной мас-
сой и содержанием, содержаниями двух или более компонентов) вычис-
ляют коэффициенты корреляции и составляют уравнения регрессии, по
которым определяют значения искомого параметра в любой точке ме-
сторождения, где известны значения другого параметра, коррелятивно
связанного с искомым.
При отсутствии закономерных связей между геолого-промышлен-
ными параметрами вычисляют показатели их изменчивости и погреш-
ности определения их средних значений. По этим данным судят о струк-
туре изменчивости (характере распределения показателей изменчиво-
сти в различных геологических или эксплуатационных блоках) и о до-
стоверности определения средних значений параметров в различных
частях месторождения.
Из геолого-геометрических методов прогноза на действующих
предприятиях применяются следующие:
а)	метод геолого-технологических разрезов и планов, позволяю-
щих прогнозировать пространственное размещение, запасы и качествен-
ную характеристику различных сортов полезного ископаемого не толь-
ко в отрабатываемых блоках, но и за пределами отрабатываемых или
разведанных блоков и горизонтов месторождения. Этим достоинствам
обладают все геолого-геометрические методы;
б)	метод геометризации рудоконтролирующих факторов, позволяю-
щий прогнозировать пространственное размещение и размеры тел по-
лезного ископаемого;
в)	метод изображения тел полезного ископаемого на планах и
проекциях в изолиниях мощности, содержания, метропроцентов, золь-
ности и т. п.;
377

Г)	метод изображения в изогипсах кровли или почвы тел полез-
ного ископаемого, а также поверхностей тектонических нарушений,
подземных вод и др.;
д)	метод построения кривых изменения частных или средних зна-
чений геолого-промышленных параметров по простиранию, мощности и
глубине месторождения.
Все перечисленные методы подробно рассмотрены в соответствую-
щих разделах общих курсов по поискам и разведке месторождений.
Некоторые новые методы прогнозирования трещиноватости и крупных
разрывных нарушений рассматриваются ниже в разделе, посвященном
особенностям шахтной геологии.
Результаты обобщения данных с помощью статистических и геоло-
го-геометрических методов прогноза используются при планировании
добычных и разведочных работ, а также при оперативном руководстве
очистной выемкой, выявлении зональности и т. п.
10.	ОПЕРАТИВНЫЙ ПОДСЧЕТ ЗАПАСОВ
На действующих горных предприятиях цифры запасов полезного
ископаемого постоянно изменяются как за счет добычи и неизбежных
при этом потерь, так и за счет прироста или уменьшения запасов в ре-
зультате эксплуатационной разведки, доразведки, а также проходки
подготовительных, капитальных и очистных выработок. Рудничные и
шахтные геологи обязаны учитывать изменения не только количества
запасов, но и их качественной характеристики, степени разведанности
и изученности. Эти изменения происходят в результате продвижения
фронта очистных работ, эксплуатационной разведки и перевода запа-
сов из низших категорий в высшие.
Приемы подготовки и обработки исходных данных и методы под-
счета запасов те же, что и на стадии детальной разведки, чаще других
применяются методы эксплуатационных или геологических блоков.
Результаты подсчета оформляют в виде таблиц, отражающих баланс
движения запасов.
Баланс движения запасов составляется ежегодно по месторожде-
ниям (рудникам и шахтам), промышленным или административным
районам, областям, республикам и по стране в целом. Анализ и обоб-
щение ежегодных балансов осуществляются территориальными и Все-
союзными геологическими фондами. Результаты этих обобщений ис-
пользуются планирующими организациями для рационального разме-
щения новых промышленных объектов и направления дальнейших по-
исковых и разведочных работ.
Форма учета движения запасов единая для всех месторождений.
В ней приводятся запасы на 1 января истекшего года и на 1 января
нового оперативного года с подразделением изменений в запасах про-
исходящих за счет:
—	добычи и потерь;
—	эксплуатационной разведки или доразведки;
—	пересчета запасов;
—	уточнения промышленных контуров в процессе эксплуатации.
Учитывается изменение как балансовых, так и забалансовых запа-
сов по всем категориям и дифференцированно по блокам, участкам,
сортам, полезным компонентам.
В процессе отработки месторождения запасы постепенно списыва-
ются, т. е. снимаются с баланса. Списанию подлежат запасы:
а)	добытые предприятием;
б)	потерянные в недрах при эксплуатации;
в)	некондиционные по качеству или мощности;
г)	неподтвердившиеся при эксплуатации.
378

Если балансовые запасы уменьшаются за счет потерь в недрах бо-
лее чем на 10%, то они могут быть списаны только на основании спе-
циального разрешения Госгортехнадзора и отраслевого министерства
или Министерства геологии СССР. Без такого разрешения запрещает-
ся также ликвидировать горные выработки, вскрывающие списывае-
мые запасы.
На горных предприятиях ведется также ежегодный учет измене-
ния количества полезного ископаемого в отвалах, в том числе и заба-
лансового по качественным показателям. Совершенствование техно-
логии переработки, может позволить перевести такое полезное ископае-
мое в балансовое.
Кроме общегосударственного учета движения запасов каждое ве-
домство или министерство, ведущее добычу полезных ископаемых, со-
ставляет более детальный баланс обеспеченности предприятий разве-
данными, вскрытыми и готовыми к выемке запасами.
11.	ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО ИЗУЧЕНИЯ
РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Эксплуатируемые месторождения представляют собой как бы
огромные научно-производственные геологические лаборатории, где во-
просы теории и практики геологоразведочных работ неразрывно свя-
заны и имеются широкие возможности для разнообразных эксперимен-
тальных исследований и научных обобщений.
Сбор, анализ и обобщение геологических, геологоразведочных и
других материалов по месторождению осуществляется обычно по че-
тырем направлениям.
1.	Выявление и изучение закономерностей образования и размеще-
ния как всего месторождения, так и отдельных тел и столбов полез-
ного ископаемого для конкретизации поисковых предпосылок, призна-
ков и использования их для обнаружения скрытых тел, а также для
оперативного руководства очистной выемкой. Эта цель достигается пу-
тем изучения:
—	факторов, контролирующих размещение полезного ископаемого
по количеству, качеству, минеральному и элементарному составу;
—	характера околорудных изменений вмещающих пород, явлений
зональности, первичных ореолов рассеяния;
—	признаков, указывающих на выклинивание или возможность
появления раздувов тел полезного ископаемого (рудных столбов);
—	признаков, указывающих на наличие и относительный возраст
тектонических нарушений, направление и амплитуды смещения по ним.
2.	Совершенствование разведочных систем путем:
—	дальнейшей разработки методов количественного прогнозиро-
вания скрытых месторождений и тел полезного ископаемого, а также
геолого-промышленных параметров месторождения;
—	сопоставления разведочных и эксплуатационных данных о струк-
туре месторождения, мощности и строения тел полезного ископаемого,
его запасах и качестве при различной густоте выработок, скважин и
проб с целью определения достоверности разведки и геологических
прогнозов, выбора оптимальной густоты разведочной сети на каждом
участке месторождения;
—	экспериментальных исследований с целью внедрения новой тех-
ники, аппаратуры и методики геологоразведочных работ, разработан-
ных на предприятии или в научно-исследовательских организациях;
—	оценки геологической и экономической эффективности различ-
ных систем разведки и опробования полезного ископаемого.
3.	Совершенствование методов геологического обслуживания до-
бычных работ путем внедрения геофизического опробования, фотогра-
379

фирования при документации, фотограмметрических съемок, машинной
обработки данных и т. п.
4.	Геолого-экономическая переоценка эксплуатируемого месторож-
дения. Положительные результаты переоценки могут быть обеспечены
за счет обнаружения новых крупных тел полезного ископаемого; из-
влечения из полезного ископаемого всех ценных примесей; утилизации
попутно добываемых пород; снижения кондиций в связи с дефицитом
данного вида полезного ископаемого или разработкой технологии
комплексного его использования; внедрения дешевой, но производи-
тельной технологии извлечения полезного ископаемого из недр.
Несомненно, что для решения ряда вопросов следует привлекать
научно-исследовательские организации, но инициатива должна принад-
лежать рудничной (шахтной) геологической службе. Результаты ис-
следований должны оформляться в виде отчетов, а также публикаций
научных статей и докладов, способствующих повышению общего уров-
ня геологического обслуживания горных предприятий.
12.	ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
УГОЛЬНЫХ ШАХТ И КАРЬЕРОВ*
Задачи шахтной геологии в принципе совпадают с задачами руд-
ничной геологии. Однако в связи со специфическими геологическими и
горнотехническими особенностями угольных месторождений, свойства-
ми углей отдельные задачи шахтной геологической службы имеют от-
личительные черты.
Наиболее важными вопросами, которые решает шахтная геологи-
ческая служба, являются:
а)	детализация элементов тектоники (структуры) шахтного поля;
б)	уточнение выходов угольных пластов под наносы и изучение
размывов поверхности коренных пород;
в)	уточнение изменения мощности угольных пластов, их строения
и качества углей;
г)	изучение литологического состава пород кровли и почвы уголь-
ных пластов и условий проходки капитальных горных выработок.
Кроме того, в отличие от рудничной геологии шахтная геологиче-
ская служба занимается такими вопросами, как геологическое изуче-
ние газоносности, самовозгорания углей, пылеопасности горных ударов.
Также несколько отличны задачи (главным образом по способам
решения) на угольных шахтах и карьерах; ниже они рассматриваются
раздельно. Гидрогеологические и инженерно-геологические наблюде-
ния на шахтах и карьерах изучаются в специальных курсах. Методика
их проведения изложена в методических руководствах и в данной гла-
ве не рассматривается.
Задачи геологической службы
на угольных шахтах
Детализация элементов тектоники шахтного поля. Степень прояв-
ления на шахтном поле складчатых и особенно разрывных нарушений
во многом определяет сложность горнотехнических условий эксплуа-
тации. Так, на участках со средней степенью сложности тектоники по
сравнению с участками спокойного залегания угольных пластов значи-
тельно увеличивается число погонных метров выработок на 1 тыс. т
* При написании раздела использованы данные исследований ЛГИ (А. М. Зы-
син, В. В. Кирюков, С. В. Парадеев), Лаборатории шахтной геологии и геометризации
недр ВНИМИ (А. С. Забродин, В. Е. Григорьев, Н. И. Мишин, Г. А. Любич, Ю. Н. Ду-
пак и др.) и объединения «Воркутауголь» (В. Ф. Копченое, В. И. Яцук и др.).
380

добытого угля и возрастает себестоимость добычи. По тектоническим
причинам в недрах теряется (описывается) большое количество запа-
сов угля.
Влияние тектоники на эксплуатацию особенно проявляется при
недостаточной изученности структуры шахтного поля. Убытки по от-
дельным угольным объединениям по этой причине достигают выше
миллиона рублей в год.
Следует особо подчеркнуть, что получение своевременных и досто-
верных данных о характере проявления складчатых и разрывных нару-
шений в пределах шахтного поля невозможно без тщательного анализа
материалов по тектонике шахтного поля, смежных шахт, месторожде-
ния (района).
Такой анализ позволяет выявлять закономерности в проявлении
складчатых нарушений, связь с ними разрывных нарушений, характер
Рис. 98. Основные элементы разрыв-
ного нарушения (схема).
а—случай «сдвоения» пласта (+);
б — случай «зияния» пласта (—
I, /’ — лежачие крылья: //, ZZ1 —
висячие крылья; ///, ///* — смести-
тель; AC, А'С', BD, BD' — линия
скрещивания; АА', ВВ' — векторы
перемещения; R — полная (истин-
ная) амплитуда перемещения
последних, признаки проявлений, пространственное взаимоотношение
разрывных нарушений различных амплитуд и т. п.
Складчатые нарушения уточняются в основном в процес-
се проходки подготовительных выработок, когда при геологической до-
кументации фиксируются элементы залегания пород.
Пространственное положение складчатых структур на вскрытых
участках выявляют и уточняют с помощью построений разрезов, гип-
сометрических планов, проекций и т. п. Эти материалы позволяют
прогнозировать характер проявления складчатости на невскрытых уча-
стках, нижних горизонтах и соседних пластах. В ряде случаев про-
ходят разведочные выработки для уточнения элементов складчатых
структур.
Разрывные нарушения. Классификация разрывных наруше-
ний и их элементы рассматриваются в специальных курсах («Струк-
турная геология», «Маркшейдерское дело»). На рис. 98 изображена
схема основных элементов разрывного нарушения.
При эксплуатации важное значение имеет не только форма раз-
рывных нарушений, но и их размеры, интенсивность проявления. По
размерам нормальной амплитуды N разрывные нарушения подразде-
ляются ВНИМИ на следующие классы:
Очень мелкие (очень'малоамплитудные)................... #<0,3	м
Мелкие (малоамплитудиые).............................. #=0,3—3	м
Средние (средиеамплитудные)...........................  #=3—30	м
Крупные (крупиоамплитудиые)........................... #=20—300	м
Очень крупные (очень крупиоамплитудиые)................ #>300	м
Степень интенсивности разрывной нарушенности шахтного поля,
отдельных выемочных участков, горизонтов, пластов может быть оце-
нена с помощью коэффициента К
где L — суммарная длина нарушений, м;
S — площадь оцениваемого участка, га.
381

Для практических целей при вычислении коэффициента К реко-
мендуется разбивать оцениваемую площадь на участки размером
250X250 м. Применение этого показателя позволяет помимо статисти-
ческой оценки нарушенности сопоставлять отдельные участки шахт-
ного поля и классифицировать их по данному признаку.
Важнейшей задачей при изучении разрывных нарушений является
выявление нижеперечисленных прямых признаков движения крыльев
пласта, позволяющих установить линию перемещения и в ряде случаев
направление действительного перемещения крыльев.
I.	Следы скольжения на стенках сместителя (штрихи). Направле-
ние перемещения искомого крыла вдоль следов скольжения иногда
можно установить по ступенчатости поверхности стенок сместителя и
изменениям глубины борозд (движение происходит в направлении
углубления ступенек и уменьшения глубины борозд). Рекомендуется
отбирать ориентированные образцы и изучать их под бинокулярной
лупой. В большинстве случаев по следам скольжения удается опреде-
лить линию перемещения, но не действительное его направление.
С целью определения ориентировки следов скольжения по отношению
к простиранию сместителя замеряется угол у между направлением вос-
стания следов скольжения и простиранием сместителя.
2.	«Угольный шов — проводник (трещина сместителя, заполненная
перемятым углем), который располагается с одной стороны крыла на-
рушения и указывает направление перемещения.
3.	Зольность «тектонической глинки», заполняющей трещину
(угольный материал попадает в трещину при движении крыльев пла-
ста). Из «тектонической глинки» отбираются пробы для определения
зольности. В направлении перемещения зольность повышается.
4.	Подвороты (изгибы) угольных пластов вблизи сместителя. Они
направлены в большинстве случаев в сторону смещения.
5.	Изменение очертаний зерен мягких минералов. В результате
перемещения они имеют с одной стороны прямоугольное очертание, а
с другой — волнистое. Перемещение крыла направлено в сторону вол-
нистого края зерен этих минералов.
6.	Смещения по трещинам, оперяющим сместитель (особенно по
тем. которые параллельны сместителю). По характеру смещения этн
трещины обычно аналогичны изучаемому разрывному нарушению.
Выявление перечисленных признаков перемещения крыльев раз-
рывного нарушения иногда затруднительно и требует тщательной гео-
логической документации мест проявлений разрывных нарушений.
При изучении разрывных нарушений в процессе эксплуатации ре-
шаются следующие задачи.
1. Уточнение разрывных нарушений, выявленных при детальной
разведке. С этой целью в процессе эксплуатации проходят специаль-
ные горные выработки и скважины. Система разведки определяется в
основном морфологией разрывных нарушений. Так, при крутопадаю-
щих крыльях или крутых сместителях на горизонтах проходят горно-
разведочные выработки, а между горизонтами подземные скважины по
падению пласта. Расстояние между скважинами не более 100—150 м.
При пологих крыльях и крутом сместителе подземное бурение целесо-
образно дополнять (или заменять) бурением с поверхности. Скважины
располагают по разведочным линиям, ориентированным вкрест прости-
рания сместителя (по направлению выработок основных горизонтов), и
между линиями через 100—150 м. На каждой линии должно быть не
менее двух-трех подсечений сместителя или противоположных крыль-
ев. Крупные и средние разрывные нарушения часто сопровождаются
серией более мелких. В этом случае параллельно основному наруше-
нию в безопасном расстоянии от него рекомендуется проходить гор-
но-разведочные выработки.
382

Рнс. 99. Определение направления смеще-
ния (сопоставление разреза горных пород
крыльев разрывного нарушения).
а — зарисовка стенки штрека; б — страти-
графическая колонка.
/— каменный уголь; 2—алевролиты; 3 —
аргиллиты; 4 —песчаники; 5 — перемятая
порода и каменный уголь; 6 — направление
перемещения
б
2. Изучение разрывных на-
рушений, вскрытых горными
выработками при эксплуата-
ции. При встрече горной выра-
боткой разрывного нарушения
с амплитудой смещения, пре-
вышающей размеры выработ-
ки, необходимо отыскать сме-
щенное крыло пласта.
В этих условиях горная
выработка должна пересечь
сместитель
в породы
крыла. Сопоставляя геологический
наличии надежных маркирующих
правление смещения и его стратиграфическую амплитуду (рис. 99).
В тех случаях, когда литолого-стратиграфический метод не дает надеж-
ных данных о направлении перемещения крыльев пласта, используют
изложенные выше геологические признаки перемещения, дополняя их
аналитическими и геометрическими методами. После обработки данных
геологической документации и материалов геометрических построений
и войти на 1—2 м
противоположного
гм
гг,о
гм
гм
гм
г
Масштаб 7:7Ш
разрез пород на о(юих крыльях (при
горизонтов), можно установить на-
определяют предполагаемое направление смещения и проходят разве-
дочную выработку для установления местоположения смещенного крыла.
При крутом залегании пласта проходят горизонтальные разведочные
выработки (скважины) вкрест простирания пласта (в случае перекры-
тия крыльев разрывного нарушения или параллельно простиранию сме-
стителя (в случае их зияния).
При пологом залегании пласта в случае перекрытия проходят вер-
тикальную выработку (скважина), а в случае зияния — наклонную
выработку параллельно сместителю. При расшифровке разрывного на-
рушения кроме направления действительного перемещения крыльев
необходимо знать величину истинной (полной) амплитуды R, которую
практически нельзя замерить ни в горных выработках, ни на планах
и разрезах. Она может быть определена при известном направлении
перемещения по одной из видимых амплитуд смещения с помощью сет-
ки Каврайского. Определение истинной амплитуды R производится по
известной нормальной амплитуде У.
7?
у
cos а ’
где а — угол между направлением перемещения и нормалью к пласту,
измеряемый в плоскости, проходящей через эти направления
(линии).
Угол а определяется построениями на сетке Каврайского.
В настоящее время предложено много различных методов изуче-
ния разрывных нарушений, однако большая часть их несовершенна в
отношении количественной оценки таких параметров разрывного на-
рушения, как истинные размеры и форма сместителя, полная ампли-
383

туда перемещения, характер изменения амплитуд по сместителю, ори-
ентировка сместителя в пространстве и т. п.
Сотрудниками Лаборатории шахтной геологии ВНИМИ разрабо-
тана методика, которую можно рекомендовать для изучения разрывных
нарушений, вскрытых горными выработками, и их прогноза на глуби-
ну и по площади. В основу этой методики положена теория образова-
ния разрывных нарушений, предложенная М. В. Гзовским и А. С. За-
бродиным. Согласно этой теории образование сместителя (поверхно-
сти разрушения) происходит при объемном напряженном состоянии
массива, когда главные нормальные напряжения (<Тз> <Т2>си), дости-
гают значений, превышающих предел прочности горных пород. При
этом сместитель располагается вдоль оси <т2 и составляет с ней угол <р
называемый углом скалывания (<р^45°). Ось Стг и линия действитель-
ного перемещения крыльев ММ' взаимно перпендикулярны и лежат
Рис. 166. Схема размещения главных
иаяряжений o-j, о3 и перемещения
крыльев ММ'
Рис. 101. Эпюра сместителя разрывного нарушения с
большой осью L н малой осью Н. По А. С. Забро-
дину
в плоскости сместителя (рис. 100). Геометризация разрывного наруше-
ния производится с помощью построения модели (эпюра) сместителя.
Эпюра — изображение амплитуд перемещения (от нулевого до макси-
мального значения) в плоскости сместителя в виде изолиний (рис. 101).
Нулевая изоамплитуда оконтуривает сместитель и определяет его
форму и размеры. Как показали построения, сместитель имеет форму,
близкую к эллипсу с большей осью L (длина сместителя) и малой Н,
называемой высотой сместителя. С направлением малой оси Н совпа-
дает линия действительного перемещения крыльев.
Работами Лаборатории шахтной геологии ВНИМИ для ряда шахт-
ных полей Кузбасса и Караганды установлена прямая зависимость
между величинами R, L, Н: для Кузбасса — //=20/?, L=60R, L — 3H;
для Караганды—/7=22/?, L = 80/?, L = 3H. Близкие величины соотно-
шений получены при изучении НИСом ЛГИ отдельных нарушений на
шахте Воркутского месторождения.
При практическом использовании метода необходимо предвари-
тельно путем построения эпюр хорошо изученных разрывных наруше-
ний определить соотношение /?, Н, L для условий данного шахтного
ноля. Фактически построение эпюр позволяет в основном интерполиро-
вать параметры разрывного нарушения между известными точками.
Достоверность рассматриваемой методики прогноза зависит от степени
изученности разрывного нарушения, в частности, должны быть установ-
лены точки с максимальной и нулевой амплитудами перемещения.
В противном случае прогноз может носить неопределенный характер.
Данная методика должна дополняться изучением комплекса геоло-
гических признаков, характеризующих параметры разрывных наруше-
ний, в том числе изучением трещиноватости и крепости угля у зон раз-
рывных нарушений.
314
L

3. Прогноз не вскрытых горными выработками разрывных нару-
шений. В процессе эксплуатационной разведки часто не улавливаются
малоамплитудные нарушения, которые проявляются при проходке под-
готовительных и очистных выработок. С целью снижения вредного
влияния малоамплитудных нарушений на эксплуатацию, весьма важен
их прогноз, позволяющий оценить вероятность появления малоампли-
тудных нарушений, их элементы и размеры, расстояние от забоя до
прогнозируемого разрывного нарушения. Исследования выполненные
Лабораторией шахтной геологии ВНИМИ, ЛГИ и другими организа-
циями позволяют наметить перспективные направления в прогнозиро-
вании разрывных нарушений. В основу прогноза положено изучение
тех факторов, которые по своему происхождению связаны с разрывны-
ми нарушениями. К ним относятся: трещиноватость угля и пород. Ха-
рактер гипсометрии, крепость угля.
Общепринятой классификации трещин нет. Можно рекомендовать
следующую классификацию трещин, учитывающую их генетические и
морфологические особенности. В этой классификации трещины разде-
ляются на нормально секущие и косо секущие.
Нормально секущие трещины по расположению к простиранию
слоя подразделяются на продольные, поперечные и диагональные. Они
имеют эндогенное происхождение и связаны с напластованием, т. е.
образовались в процессе формирования слоя. При изменении положе-
ния слоя расположение трещин по отношению к нему сохраняется.
Косо секущие трещины (по отношению к напластованию) имеют
экзогенное происхождение, возникают в процессе складчатости и обра-
зования разрывных нарушений (т. е. являются со дизъюнктивными).
Они могут быть сколовыми и отрывными. Трещины отрыва обычно кри-
волинейны, часто резко изменяют направление на контактах литоло-
гически различных слоев. Протяженность их небольшая. Стенки тре-
щин неровные, они огибают участки, сложенные более крепкими поро-
дами. Часто наблюдается минерализация на стенках, следы перемеще-
ний по трещинам отсутствуют. Трещины скалывания, характеризуются
значительной протяженностью, прямолинейностью, наличием следов
скольжения и перемещений, очень редко минерализованы, стенки тре-
щин соприкасаются.
Кроме вышеназванных трещин, образующихся под влиянием при-
родных факторов, возникают трещины, связанные с горными работами.
К ним относятся:
а)	трещины, обусловленные разрядкой напряженного состояния
массива горных пород и горным давлением. Они косо секущие, имеют
зияние (до 20 см), стенки их неровные. Развиваются они главным об-
разом в очистных забоях и на сопряжении нескольких выработок, кру-
то падают в сторону выработанного пространства, параллельны груди
забоя;
б)	трещины образующиеся вследствие буровзрывных работ, харак-
теризуются слабой изогнутостью, шероховатыми и раковистыми поверх-
ностями. Они наиболее четко проявляются в жестких породах, слабо
развиты в угле.
Изучение трещиноватости затруднено в тех угольных забоях, где
применяются механические комплексы, следы воздействия которых на
угольный пласт затушевывают трещиноватость. Трещиноватость пред-
ставляет интерес не только как один из факторов прогноза разрывных
нарушений. Она оказывает большое влияние на разработку угольных
пластов, с одной стороны способствует отделению угля при правильно
выбранном направлении забоя, а с другой — понижает устойчивость
пород кровли, создает благоприятные условия для проникновения газа
в выработки и др. Изучение трещиноватости на шахтах состоит в оп-
25 Зак. 321	385

ределении систем трещин, их интенсивности, степени ослабления проч-
ности пород и угля.
Для изучения трещин выбирают участки, наиболее доступные для
наблюдений. При этом шахтный геолог должен учитывать данные по
трещиноватости, полученные по керну скважин при детальной развед-
ке. Длина участка 3—5 м. По каждой выделенной системе трещин про-
изводят 20—25 замеров элементов их залегания. На ненарушенных
участках расстояния между станциями замеров трещин в угле состав-
ляют 400—500 м по простиранию и 100—200 м по падению. Трещины
во вмещающих породах изучаются на горизонтах отработки через
400—500 м по простиранию. При крутом падении изучается трещино-
ватость пород почвы. На участках, где развиты или предполагаются
разрывные нарушения, сеть станций наблюдений сгущается, особенно
вблизи нарушений. Системы трещин выделяются в процессе камераль-
ной обработки методом построения круговых диаграмм с помощью
картографических сеток. Можно рекомендовать применение равнопро-
межуточных азимутально полярной и азимутально меридиональной се-
ток В. В. Каврайского. С помощью полярной сетки выделяют системы
трещин, использование меридиональной сетки позволяет анализировать
угловые соотношения между системами и элементами структуры.
Системы трещин выделяют по концентрации полюсов трещин (точ-
ка на полярной сетке, характеризующая угол и азимут падения тре-
щины). На меридиональную сетку наносят стереографическую проек-
цию плоскости пласта (сместителя) и элементы систем трещин, что по-
зволяет определить положение систем трещин по отношению к прости-
ранию пласта (сместителя). Затем данные по отдельным станциям
обобщают. Интенсивность трещиноватости оценивается количеством
трещин на 1 пог. м по направлению, перпендикулярному к плоскости
трещин. О степени ослабления прочностных свойств пород можно кос-
венно судить по протяженности трещин, их интенсивности, характеру
поверхности трещин. Более точная оценка требует специальных испы-
таний пород в массиве.
При изучении трещиноватости как фактора прогноза разрывных
нарушений наметились определенные связи между проявлениями тре-
щиноватости и разрывными нарушениями. На участках ненарушенно-
го залегания пластов проявляется так называемая фоновая трещино-
ватость, представленная несколькими системами трещин (обычно нор-
мально секущих) и распространенная на значительных площадях.
По мере приближения к разрывному нарушению количество си-
стем трещин увеличивается, появляются косо секущие трещины. В ря-
де случаев изолинии трещиноватости (линии, соединяющие пункты с
одинаковым числом систем трещин) располагаются параллельно ли-
нии простирания сместителя. Появляется характерная система со-
дизъюнктивных трещин большой протяженности, с хорошо выражен-
ными элементами залегания, зеркалами скольжения на стенках. Вбли-
зи разрывного нарушения по ним наблюдаются смещения до несколь-
ких дециметров. Интенсивность этой системы трещин по мере прибли-
жения к разрывному нарушению возрастает быстрее, чем в других си-
стемах. Графики интенсивности трещиноватости показывают, что на
определенном расстоянии от сместителя интенсивность увеличивается в
4—5 раз (зона влияния нарушения). На шахтах Кузбасса и Караганды
намечается прямая зависимость ширины зоны влияния Ь и нормальной
амплитуды N нарушения
b*4N.
Здесь же наблюдается зависимость между протяженностью раз-
рывного нарушения I и его нормальной амплитудой N
386

Использование указанных закономерностей связи трещиноватости
и разрывных нарушений позволяет оценивать вероятность встречи раз-
рывного нарушения, определять ориентировку сместителя и положение
осей напряжения и тем самым устанавливать направление перемеще-
ния и приблизительно величину амплитуды нарушения. При изучении
трещиноватости следует учитывать, что участки с повышенной трещи-
новатостью наблюдаются и на продолжении сместителя в зоне нулевых
амплитуд смещения.
Приведенные выше данные о качественных и количественных свя-
зях трещиноватости и разрывных нарушений получены при изучении
ряда шахтных полей Кузбасса, Караганды, Воркуты. В других бас-
сейнах могут проявляться иные закономерности, выявление которых
должно входить в круг обязанностей шахтного геолога. Установленные
закономерности в проявлении трещиноватости могут быть использо-
ваны не только для прогноза, но и для расшифровки вскрытых выра-
боткой разрывных нарушений.
Построение графиков изменения крепости угля показало, что на
определенном расстоянии L от разрывного нарушения крепость угля
начинает постепенно снижаться. В непосредственной близости от сме-
стителя (Li) проявляются резкие колебания крепости угля, достигаю-
щие минимальных значений у сместителя (крепость угля в 1,5—2 раза
меньше, чем на участках ненарушенного залегания). При этом наме-
чается зависимость в изменении расстояния до разрывного нарушения
от его амплитуды, а именно:
Li^2, ЗУ0-5,
Изучение крепости угля в комплексе с трещиноватостью позволяет
делать заключение о вероятности встречи разрывного нарушения в
пределах выемочного блока, давать количественный прогноз в отно-
шении ряда параметров невскрытого выработкой разрывного наруше-
ния (амплитуду, направление смещения) и расстояния до сместителя.
Это в свою очередь позволяет выбирать рациональную методику работ
с целью установления разрывного нарушения и определения фактиче-
ских его параметров. Кроме того, при встрече выработкой разрывного
нарушения с амплитудой больше ее сечения значения L и L\, харак-
теризующие размеры зон пониженной крепости угля, наряду с другими
факторами позволяют прогнозировать амплитуду смещения.
Методика работ по изучению крепости угля заключается в сле-
дующем. На участках ненарушенного залегания с фоновой трещинова-
тостью по сети станций наблюдений трещиноватости отбираются об-
разцы угля массой 350—500 г. На участках с повышенной трещинова-
тостью образцы отбираются через 1—5 м. Для отбора образцов на-
мечается хорошо выдержанный пропласток в угольном пласте. При
этом необходимо убедиться, что в интервале изучения пласта мароч-
ный состав угля не изменяется.
Определение крепости угля производится экспресс-методом
М. М. Протодьяконова. При отборе кусков угля из взятых образцов
необходимо следить за тем, чтобы по всем испытуемым образцам они
имели одинаковый петрографический состав или чтобы соблюдалось
равное соотношение кусков различного петрографического состава.
Прогнозным фактором разрывных нарушений является также ха-
рактер сложности гипсометрии угольных пластов. Изучение этого во-
проса показало, что между величиной радиуса кривизны г изогипс
25*	387

угольного пласта и интенсивностью проявления малоамплитудных раз-
рывных нарушений намечается корреляционная связь.
Так, на шахтах Кузбасса и Караганды на участках с г<100 м ве-
роятность встречи малоамплитудных разрывных нарушений близка к
100%, тогда как при г>300 м нарушения встречаются редко. Замеряя
специальным трафаретом радиус кривизны изогипс, можно наметить
участки возможных проявлений разрывных нарушений, заслуживаю-
щие постановки на них дополнительных исследований.
Для прогноза разрывных нарушений в пределах шахтного поля
применяется следующая схема их изучения.
1.	Анализ всех материалов, полученных при изучении разрывных
нарушений на отработанных участках.
2.	Изучение гипсометрии угольных пластов и выявление участков
с радиусом кривизны г, равным 300 м.
3.	Изучение трещиноватости в подготовительных выработках с
целью установления фона трещиноватости.
Рис. 102. Уточнение выхода пласта иод наносы,
п — точка предполагаемого выхода пласта; ф —
точка фактического выхода пласта.
1 — наносы; 2 — угольный пласт; 3 — скважины:
а ~ пройденные, б ~ проектная дополнительная
4.	Выделение по соответствующим признакам системы трещин
(среди вновь выявленных систем), параллельных сместителю, т. е. оп-
ределение простирания сместителя.
5.	Определение с помощью угловых соотношений между полюсами
трещин и осями напряжений ориентировки осей огь Стг, Оз- По ним
строят эпюры разрывных нарушений, а по геологическим признакам
определяют направление перемещения крыльев.
6.	Отбор образцов для определения крепости угля в условиях спо-
койного залегания и по более густой сети в зонах повышенной трещи-
новатости. Определение ширины зоны повышенной трещиноватости b
и значений L и Li для зоны пониженной крепости угля по которым
устанавливаются амплитуда разрывного нарушения .V и расстояние до
сместителя. Протяженность разрывного нарушения I определяется из
отношения 1/N.
7.	Выбор на основе полученных данных методики дальнейших ра-
бот по выявлению и изучению разрывных нарушений (бурение сква-
жин, проходка горных выработок).
Уточнение выходов угольных пластов под наносы и изучение раз-
мывов поверхности коренных пород. При разведке в условиях мощных
покрывающих отложений выходы угольных пластов под наносы обычно
прослеживаются скважинами на разведочных линиях и редкими сква-
жинами между ними. При такой методике выходы угольных пластов
в ряду случаев бывают изучены недостаточно. При отработке верхних
горизонтов возникает необходимость дополнительной детализации вы-
ходов пластов с целью уточнения места выхода пласта (рис. 102), его
мощности, качества угля и обнаружения возможных поперечных раз-
рывных нарушений, пропущенных при детальной разведке (рис. 103).
Изучение выходов угольных пластов при мощности наносов до
20 м целесообразно осуществлять бурением скважины с поверхности.
Можно рекомендовать метод «вилки» (рис. 104). При наносах более
20 м бурятся восстающие скважины из ближайших горных выработок.
388

Расстояний между скважинами на выходе пласта в зависимости от
сложности конфигурации выхода составляют 50—100 м. Одновремен-
но с уточнением выхода пласта проводится дополнительное изучение
рельефа коренных пород, в котором могут проявляться древние раз-
мывы, заполненные рыхлыми водоносными отложениями. Эти углубле-
ния осложняют отработку верхних горизонтов и представляют опас-
ность при проходке подготовительных выработок (прорыв подземных
вод, ослабление пород кровли и др.). Размер и форма русел размыва
могут быть различными. Иногда размывается разрабатываемый уголь-
ный пласт.
По данным В. И. Яцука и В. Ф. Копченова, изучение размывов на
Воркутском месторождении проводилось по следующей методике. Ис-
Рис. 108. Случай иропуска разрывного на-
рушения при разведке.
/—фактический выход угольного пласта;
2 — предполагаемый выход пласта; 3 — раз-
рывное нарушение; 4 — скважииы
Рис. 104. Расположение скважин для уточ-
нения выхода пласта.
1 — ианесш; 2 •— угольный пласт; 5 — сква-
жины
следование «долин» осуществлялось бурением с поверхности, подзем-
ными скважинами и комбинацией этих способов бурения.
Скважины размещались по разведочным линиям, задаваемым
вкрест преобладающего простирания тальвега «долины». Один про-
филь располагался вдоль наиболее глубокой ее части. Для «долин»,
имеющих в плане прямолинейное простирание, расстояние между раз-
ведочными линиями принималось равным 200—250 м, при извилистых
очертаниях — до 100 м. Расстояние между скважинами на продольном
профиле в зависимости от угла наклона тальвеговой части «долины»
составляло 50—100 м.
Опыт разработки угольных пластов на шахтах Воркутского ме-
сторождения показывает, что безопасность проведения горных работ в
зоне размыва достигается при наличии над пластом угля пачки корен-
ных пород, мощность которых в 20 раз превышает мощность угольного
пласта (рис. 105, а).
В тех случаях, когда горные выработки приближаются к установ-
ленному размыву, из ближайшего штрека через 50—100 м бурятся пе-
редовые скважины с целью уточнения положения контакта рыхлых от-
ложений с коренными породами. Если штреки (бремсберги) вентиляци-
онного горизонта субпоперечны простиранию «долины», положение и
характер ближайшего ее борта уточняется бурением скважин из при-
забойной части выработки. Одна скважина бурится горизонтально с
целью определения наличия или отсутствия размыва угольного пласта;
две скважины бурятся вверх под углами 25 и 50° (рис. 105,6).
389

Когда породы, выполняющие размыв, водоносны, пробуренные
скважины могут быть использованы как дренажные. В этом случае не-
обходимо соответствующее оборудование их устьев. При выявлении и
прослеживании размывов поверхности коренных пород следует исполь-
зовать геофизические методы.
Рис. 105. Изучение размыва поверхности
коренных пород.
а — разрез вкрест простирания; б — про-
дольная проекция плоскости пласта.
1 — наносы; 2 — предполагаемая граница
перекрывающих отложений; 3— штреки;
4 — скважины
Изучение мощности угольных пластов, их строения и качества
углей. При планировании эксплуатационных работ и подсчете запасов
углей различают несколько видов замеряемой мощности угольных пла-
стов.
1)	общая геологическая — суммарная мощность угольных пачек и
породных прослоев от кровли до почвы пласта;
2)	общая полезная — суммарная мощность угольных пачек в
пласте;
3)	кондиционная (рабочая) — суммарная мощность угольных па-
чек и породных прослоев в той части угольного пласта, которая удов-
летворяет требованиям кондиций;
4)	кондиционная полезная (подсчетная) — суммарная мощность
угольных пачек, учитываемых при подсчете запасов;
5)	вынимаемая — суммарная мощность угольных пачек и пород-
ных прослоев, вынимаемых при разработке пласта;
6)	вынимаемая полезная — мощность угольных пачек вынимае-
мой части пласта без прослоев породы.
Мощность угольных пластов на отдельных участках шахтного поля
в ряде случаев подвержена значительным колебаниям, существенно
влияет на добычу угля. На Воркутском месторождении установлено,
что одним добычным комплексом пласт может быть отработан пол-
ностью при коэффициенте вариации мощности Vm не более 12%, при
Vm=12—20% отрабатывается только 70—80% площади пласта. Таким
образом, колебания мощности пласта ведут к потерям угля либо к не-
обходимости изменения технологии добычи.
При оценке изменений мощности пласта необходимо выявлять вы-
звавшие их причины. Главными из них являются:
1)	неровность ложа, где происходило накопление исходного мате-
ринского вещества (рис. 106. а);
2)	сингенетичные (рис. 106, б) и эпигенетичные (рис. 106, в) (по
отношению ко времени образования угольного пласта) размывы;
3)	тектонические условия проявления (рис. 106, г).
Изменение мощности пласта в ряде случаев обусловлено внедре-
нием даек изверженных пород, карстовыми явлениями. Иногда мощ-
ность уменьшается на выходах угольных пластов под наносы.
Определение причин изменения мощности пласта имеет практиче-
ское значение и в ряде случаев предопределяет конкретные производ-
ственные мероприятия, а неправильное распознавание их приводит к
лишним работам (рис. 107).
390

Диагностика причин изменения мощности пласта во многих случаях
затруднена. Часто встречаются тектонические нарушения, наложенные
на размывы. Амплитуды таких нарушений большей частью небольшие,
сместители приурочены к контакту угля с аллювиальными породами.
Расшифровка подобных явлений требует очень тщательной докумен-
тации.
При документации участков изменения мощности пласта, связан-
ного с его размывом, особое внимание следует обращать на: 1) харак-
тер контакта вмещающих пород с угольным пластом (поверхность кон-
Рис. 106. Изменение мощности угольных пластов.
а — изменения, связанные с условиями накопления материнского ве-
щества (неровность ложа); б— сингенетический размыв; в — эпигенети-
ческий размыв; г — изменения мощности, обусловленные тектонически-
ми причинами.
1 — каменный уголь; 2 — сажистый уголь; 3 — плойчатый уголь; 4 — уг-
листые аргиллиты; 5 — аргиллиты; 6 — алевролиты; 7 — песчаники; 8 —
сместитель разрывного нарушения; 9 — выработки
такта менее ровная, чем при тектоническом нарушении, наблюдаются
отколовшиеся от пласта куски неразмытого угля, наличие сажи на кон-
такте); 2) форму замещения угля (замещающие породы проникают в
угольный пласт под относительно крутыми углами); 3) материал за-
мещения (более грубозернистый, чем породы кровли и почвы, встре-
чается галька, породы размыва часто более светлые. Поскольку раз-
мыв представляет собой ископаемое русло водного потока и имеет
уклон в сторону устья, то, следовательно, в этом направлении он будет
расширяться по площади и углубляться.
Изменения мощности пласта (пережимы и раздувы), связанные
тектоническими проявлениями, в отличие от первичных изменений,
обусловленных неровностью ложа, неравномерностью накопления и
размывами, характеризуются нарушенностью угля (до сажи), часто на-
личием обломков пород из прослойков или из почвы и кровли с зер-
калами скольжения.
391

В пережимах и раздувах крепость угля обычно понижается, хотя
в ряде случаев уголь подвергается вторичной цементации (окремнение,
кальцитизация, ожелезнение), изменяется качество угля (увеличива-
ется зольность, уголь боле^ матовый). Тектонические изменения мощ-
ности связаны со складчатыми и разрывными нарушениями, поэтому
чаще наблюдаются на тектонически сложных участках, в пластах с кру-
тым падением и в сжатых складках. Прослеживание и прогнозирование
такого рода изменений мощности в основном базируется на геолого-
структурном анализе изучаемого участка.
Основными задачами при изучении мощности угольных пластов
являются прогнозирование участков с изменчивой мощностью и окон-
туривание таких участков. С этой целью проводятся систематические
замеры мощности в подготовительных выработках, очистных забоях,
в местах отбора проб. В случае необходимости проходятся горные вы-
работки или буровые скважины. Расстояние между точками замера
Рис. 107. Поиски потерянного угольного
пласта. По П. В. Васильеву.
а — предполагаемый сброс; б — фактиче-
ский размыв.
1 — каменный уголь; 2 — алевролиты; 3 —
аргиллиты; 4 — песчаники; 5 — граница раз-
мыва; 6 — предполагаемая линия смещения;
7 — горные выработки
мощности зависит от конкретных условий. Замеры мощностей фикси-
руются на планах горных работ, на основании которых составляется
карта мощностей. Шахтному геологу очень полезно иметь карту мощ-
ностей отрабатываемых угольных пластов; он должен пополнять ее
данными собственных замеров и замерами других служб шахты (ОТК,
маркшейдерской).
Такая карта позволит более надежно интерполировать и экстрапо-
лировать данные об изменении мощности, что очень важно для плани-
рования проходческих и добычных работ, особенно при использовании
механизированных комплексов.
Степень выдержанности угольных пластов характеризуется колеба-
ниями не только качества угля и мощности пластов, но и их строения.
Данные о строении угольных пластов, полученные при детальной раз-
ведке, уточняются наблюдениями в подготовительных выработках и
фиксируются на планах горных работ. Как правило, для уточнения
строения угольных пластов специальные разведочные выработки не
проходят.
Однако в ряде случаев увеличение мощности породных прослоев
приводит к расщеплению угольных пластов на пачки и самостоятель-
ные пласты (промышленного или непромышленного значения). В этом
случае для проектирования горнопроходческих и добычных работ не-
обходимо знать величину междупластья и ее изменение на участках
планируемой добычи. На таких участках оконтуривают площадь, где
междупластье достигает размеров, при которых отдельные пачки имеют
392

самостоятельное значение (обычно эта величина составляет 3—5 м).
С этой целью из подготовительных горных выработок бурятся скважи-
ны, которые располагают на профилях, перпендикулярных линии рас-
щепления пласта, построенной ранее по данным разведочных и подго-
товительных работ. Расстояние между профилями 100—150 м, между
скважинами на профилях 25—30 м.
Качество углей в пределах шахтного поля обычно не подвержено
резким колебаниям. Наиболее изменчиво содержание золы в углях.
Марочный состав углей отдельных пластов в пределах шахтного поля
изменяется редко и в основном закономерно.
Систематическое изучение качества углей осуществляется в основ-
ном ОТК шахты на основе соответствующих ГОСТов. В подготови-
тельных и очистных выработках отбираются пластовые пробы, харак-
теризующие качество угля в отдельных точках до его выемки. Систе-
матически отбираются эксплуатационные пробы с целью уточнения ка-
чества добываемого угля и товарные пробы, характеризующие качество
угля, поставляемого потребителю.
При пересечении угольных пластов горными выработками и сква-
жинами, также отбираются пробы. Горные выработки опробуются бо-
роздовым способом (сечение борозды 25X15 см); в одном сечении в
интервале 0,5—1 м отбираются две бороздовые пробы: пластово-про-
мышленная и пластово-дифференциальная. Пластово-промышленная
проба отбирается по всей вынимаемой мощности угольного пласта, в
нее не включаются лишь породные прослои, добываемые отдельно.
Пластово-дифференциальные пробы характеризуют качество каждой
пачки угля и породного прослоя, слагающих общую выемочную мощ-
ность угольного пласта; породные прослои мощностью менее 1 см не
опробуются отдельно, а вместе с той угольной пачкой, в которой они
находятся. При отборе пластовых проб необходимо избегать попадания
в пробу пород кровли и почвы.
В скважинах опробуется керн. В тех случаях, когда он поднят в
ненарушенном состоянии, после описания его делят вдоль длинной оси
на две части и из одной из них отбирают пластово-дифференциальную
пробу. Если керн разрушен, то из половины поднятого материала от-
бирают кусочки породы, которые анализируются отдельно.
При подготовке проб к анализам надежная масса сокращенной
пробы определяется данными, приведенными в табл. 57.
Таблица 57
Зависимость массы пробы от размеров кусков угля
Наибольший допустимый размер кусков угля в пробе, мм	Наименьшая допустимая масса пробы, кг	Наибольший допустимый размер кусков угля в пробе, мм	Наименьшая допустимая масса пробы, кг
100	250	6	6
50	100	з	3
25	60	2	2
13	15	1	1
Пробы подвергаются сокращенному техническому анализу. При
необходимости уточнения качества угля и его марочного состава про-
водят полный технический и элементарный анализы, определяют теп-
лоту сгорания и пластометрические показатели.
Если в угольных пластах на вскрываемом участке возможны по-
вышенные концентрации редких и рассеянных элементов (например,
393

германия), шахтный геолог должен периодически опробовать угольные
пласты на содержание в углях названных компонентов.
Шахтный геолог должен изучать и обобщать данные ОТК по ка-
честву углей и результаты опробования разведочных выработок, выяв-
лять причины изменения качества угля, строения пласта, причины не-
устойчивой кровли и др.). В ряде случаев возникает необходимость
оконтуривания некондиционных участков или площадей с низким ка-
чеством угля. Все это позволяет шахтному геологу своевременно прог-
нозировать качество угля по пластам и участкам, а также давать ре-
комендации по наиболее правильному и рациональному использова-
нию добываемого угля.
Изучение литологического состава пород кровли, почвы и условий
проходки капитальных горных выработок. Устойчивость боковых по-
род угольного пласта (особенно кровли) имеет большое значение при
эксплуатации. Она определяется литологическим составом пород, их
мощностью и физико-механическими свойствами. Эти показатели часто
изменяются по простиранию и падению пласта, в связи с чем необхо-
димо проводить работы по изучению пород кровли и почвы. С этой
целью в местах, где наметилось изменение характера вмещающих по-
род, бурят восстающие скважины вкрест их простирания, по нормали
к напластованию. Длина скважин обычно принимается равной 10-крат-
пой мощности угольного пласта. В ряде скважин устанавливают репе-
ры для наблюдений за поведением кровли (отслаивания). В отдельных
случаях при сложных горнотехнических условиях для изучения кров-
ли проходят разведочные гезенки (при пологом залегании пластов)
и орты (при крутом залегании).
В тех случаях, когда имеются основания ожидать осложнение
проходки выработок из-за свойств пород почвы угольного пласта (раз-
мокание, «дующие» породы), в почву бурятся скважины на глубину,
равную пятикратной мощности пласта. Керн скважин подвергается ли-
тологическому изучению и физико-механическим испытаниям (опреде-
ление крепости, сопротивления сжатию и др.).
В ряде случаев для создания благоприятных условий проведения
основных капитальных выработок, особенно на глубоких горизонтах,
их проходят как полевые (по пустым породам). Такие выработки сле-
дует проходить при наличии в кровле устойчивых пород значительной
мощности. Частое изменение простирания угольных пластов и пород,
непостоянство литологического состава последних вызывают иногда не-
обходимость стратиграфической привязки в процессе продвижения вы-
работки (обычно — к ближайшему угольному пласту). Для этой цели
задают скважины там, где теряется маркирующий горизонт или возни-
кают сомнения в отношении стратиграфического положения выработки,
но не реже чем через 200—300 м по ходу выработки. При встрече
нарушения бурят от двух до четырех опережающих скважин для изу-
чения пород и условий их залегания за нарушением.
Изучение газоносности, пыльности, самовозгорания углей. Газы
сорбируются веществом угля, находятся в свободном состоянии в уголь-
ном пласте, вмещающих породах и растворены в подземных водах.
Газообильность шахт зависит от ряда факторов: угленасыщенности от-
ложений, пористости углей и вмещающих пород, являющихся основ-
ными коллекторами газа; степени углефикации углей (более углефици-
рованные угли более газоносны); тектонических условий (газообильны
антиклинальные структуры, флексуры). На газообильность часто
влияют гидрогеологические условия: подземные воды способствуют пе-
рераспределению газа и дегазации отдельных участков шахтного поля.
Имеет значение и петрографический состав углей — более газоносны
пласты, сложенные блестящими углями. В тех случаях, когда трещины
в породах и сместители разрывных нарушений выходят на поверхность
394

земли, происходит естественная дегазация. Глубина естественной дега-
зации на шахтах колеблется в широких пределах — от десятков до со-
тен метров. Различают три вида выделения газа в горных выработках.
1.	Обыкновенное выделение — медленное, длительное из пор, ми-
кротрещин в углях и породах по всей обнаженной поверхности. Сопро-
вождается шипением, легким свистом, иногда слабым потрескиванием
угля.
2.	Суфлярное выделение — под давлением из макропор, трещин,
пустот. Протекает бурно, но кратковременно, сопровождается шипени-
ем, часто выбросами воды.
3.	Внезапное выделение (взрывоподобное) из угольного пласта
или пород. Сопровождается выбросо.м тонконзмельченного угля (до
1000 т при скорости воздушно-газового потока 400—500 м/с в течение
0,2—0,4 с). Представляет наибольшую опасность.
Внезапные выбросы угля и газа приурочены главным образом к
участкам со сложной тектоникой (в частности, к местам развития
флексур и малоамплитудных нарушений), зонам изменения мощности
угольных пластов, пластам, сложенным блестящими разностями угля,
участкам с крутым падением пластов. В результате выброса образуют-
ся пустоты диаметром несколько метров.
При детальной разведке технически трудно достоверно изучить
газоносность шахтного поля. Так, в этот период почти не изучается га-
зоносность пластов-спутников, которые часто газоопаспы. Недостаточно
изучается зона естественной дегазации. В связи с этим шахтный геолог
должен систематически наблюдать за проявлением газовыделении,
анализировать и обобщать получаемые данные.
Места газовыделений тщательно документируются: отмечается ха-
рактер выделения газа и все проявления, связанные с этим явлением
(шум, потрескивание и др.). Документируются места выбросов из
угольного пласта. Сопоставляется геологическая документация, выпол-
ненная до и после выброса. Выбросы угля и шза очень часто происхо-
дят в зонах мелкой тектонической нарушенное nt. Прогноз малками.ш-
тудной тектоники является одновременно и прогнозом газоносных уча
стков.
Газоносные участки должны прослеживаться па нижних горизон-
тах. С этой целью бурятся скважины. Следует учитывать, что скважи-
на, попадая в газоносною зону может ускорить явленье вь.ор.>сл.
В связи с этим для безопасное!п ранит скважины надо закладывать
на расстоянии 15—20 м от ожидаелпп о опасного _,часгка.
Шахтный геолог должен увязывать па плана?, гордых работ все
виды газопроявлений с тектоникой, геологическим разрезом, строением
и составом угольного пласта, горнотехиологпческими условиями (систе-
ма разработки, способ управления кровли, скорость ирод: пжения лав
и др.). Шахтный геолог принимает участие в составлении проектов по
дегазации, готовит необходимые геологические материалы.
Пыльность в шахте обусловлена образованием при проходке гор-
ных выработок угольной пыли, пыли породных прослоев и вмещающих
пород. Каменноугольная пыль взрывоопасна, пыль вмещающих пород
и породных прослоев может быть силикозоопасна (если содержит бо
лее 10% свободного кремнезема).
Наблюдение за пылевым режимом возлагается на службу вентиля-
ции и на начальников участков. Меры борьбы с пылью — орошение,
нагнетание воды в угольный пласт, осланцевание и др. Участие шахт-
ного геолога в этих мероприятиях заключается в изучении геологиче-
ских условий возможности орошения и нагнетания волы (петрографи-
ческого состава углей, степени п характера трещиноватости, литологи-
ческого состава, физико-механических свойств пород почвы п кровли
и их отношения к воде). Шахтный геолог рекомендует места отбор ,
39:

проб для определения пылыгости углей и пород. В ряде случаев гео-
логическая служба занимается подысканием местных пород, пригодных
для осланцевания.
В разрезе угленосной толщи угли отдельных пластов могут обла-
дать свойством самовозгораться. Природа этого явления в настоящее
время полностью не выяснена. Оно связано в основном с химической
и сорбционной активностью углей в отношении кислорода. Склонность
углей к самовозгоранию увеличивается в местах повышенной трещино-
ватости и развития разрывных нарушений, в мощных пластах, при
увеличении содержания фюзена в углях; уменьшается с глубиной и
увеличением степени метаморфизма. Как правило, тощие угли и антра-
циты не самовозгараются. Самовозгоранию углей предшествует повы-
шение температуры в пласте и воздушной струи.
Поскольку явление самовозгорания связано и с геологическими
факторами, шахтный геолог должен фиксировать все случаи самовозго-
рания и изучать геологические и горнотехнические условия их проявле-
ния. Особенно важно установить, какие именно пачки угля являются
очагом самовозгорания, и чем они сложены.
Изучение горных ударов. Горные удары — одна из форм проявле-
ния горного давления в шахтах. Они характеризуются внезапностью и
большой силой проявлений. Впервые в пашей стране горные удары
на угольных шахтах были отмечены в Кпзеловском бассейне, а затем по
мере развития и углубления горных работ, стали проявляться и в Куз-
бассе, Воркуте, Шурабе, других угольных бассейнах, а также на руд-
никах Кривбасса, Коунрада, Тырпыауза, комбината Апатит.
По изучению природы горных ударов, их прогнозированию и раз-
работке мероприятий по борьбе с ними были выполнены большие ра-
боты. За последнее время количество горных ударов резко сократи-
лось. Однако многие вопросы остались неясными. Опасность горных
ударов полностью не ликвидирована и их изучение должно быть про-
должено.
В общем случае проявлению горных ударов способствуют следую-
щие геологические факторы.
1.	Достаточно большая глубина залегания (разработки) полезного
ископаемого (для угольных месторождений более 200 м, для рудных
500—700 м).
2.	Наличие мощных крепких пластов пород в кровле и почве
угольного пласта, на буроугольных месторождениях — присутствие
обводненных рыхлых пород в кровле и почве пласта.
3.	Увеличение мощности угольного пласта. Следует отметить, что
прямой зависимости между увеличением мощности и возрастанием
опасности горных ударов нет, однако такая тенденция наблюдается.
Увеличение мощности пласта по тектоническим причинам не повышает
вероятности проявления горных ударов, так как уголь в местах разду-
вов обычно перемят, что не способствует накоплению потенциальной
энергии сжатия.
4.	Простое строение пластов, сложенных матовым, крепким (упру-
гим) углем (как правило, такие пласты более опасны).
5.	Проявление на шахтном поле геологических нарушений.
6.	Пологое залегание пластов и пологие крылья складок.
7.	Магматические процессы (вызывают уплотнение угля и тем са-
мым увеличивают опасность горных ударов).
Кроме геологических условий для проявления горных ударов
имеют значение литологический состав пород и ряд горнотехнических
факторов.
* *
396

Кроме перечисленных выше задач, решаемых шахтной геологиче-
ской службой в процессе эксплуатации, шахтный геолог должен прини-
мать активное участие в разработке мероприятий по борьбе с потеря-
ми угля и его засорением; в продлении срока службы шахты путем
своевременной разведки флангов и доразведки резервных и невыдер-
жанных пластов. Совместно с маркшейдерской службой шахтный гео-
лог осуществляет оперативный подсчет запасов; обосновывает списа-
ние запасов по геологическим причинам. Шахтный геолог ведет систе-
матическую геологическую документацию всех проходимых горных вы-
работок и скважин, обобщенные материалы которой являются основой
для решения главных задач шахтной геологии; принимает участие в
проектировании основных подготовительных и очистных выработок,
разработке квартальных, годовых планов и мероприятий по охране
недр и окружающей среды.
Задачи геологической службы
на угольных карьерах
Геологическая служба на угольных карьерах решает в основном те
же задачи, что и шахтная геология. Олиако горно-геологические усло-
вия разработки открытым способом обусловливают ряд особенностей в
геологическом обслуживании карьеров. К ним относятся:
I)	необходимость детализации мощности и состава пород вскрыши;
2)	часто значительные колебания мощности, изменчивость строе-
ния и качества разрабатываемых мощных пластов;
3)	большой объем гидрогеологических и инженерно-геологических
работ;
4)	большая, чем на шахтах, возможность визуальных наблюдений
при геологической документации.
Детализация мощности вскрышных пород и их
состава. В ряде случаев изменчивость мощности вскрышных пород
больше, чем изменчивость мощности угольного пласта и построенная
по данным детальной разведки карта изомощностп вскрыши недоста-
точно точна для проектирования добычных работ. В связи с этим нз
участках проектируемой добычи бурятся дополнительные так называе-
мые вскрышные скважины (до кровли угольного пласта), которые
обычно залают в местах, где построение изолиний мощности вскрыши
неоднозначно.
С учетом полученных данных карта изолиний мощности вскрыши
корректируется, пополняется (не реже одного раза в гол). Масштаб
карт—не менее 1 : 5000, выбор сечения между изолиниями согласуется
с эксплуатационниками. В процессе бурения скважин осуществляется
тщательная документация керна, отбираются образцы для специаль-
ных исследований. Полученные данные позволяют уточнить литологи-
ческое строение пород вскрыши.
Уточнение мощности, строения угольного пласта
и качества углей. В процессе эксплуатационной разведки для
уточнения этих параметров либо бурятся дополнительные скважины в
сети детальной разведки, либо сеть сгущается вдвое. По данным экс-
плуатационной разведки с учетом наблюдений в карьере строятся кар-
ты изолиний мощности. Сечение между изолиниями рекомендуется при-
нимать равным 1/5 разности между максимальными и минимальными
значениями мощности. Карта строится в масштабе не менее 1 : 5000 и
систематически корректируется и пополняется (не реже одного раза
в год).
397

Наиболее изменчивым показателем качества угля является его
зольность. При значительных колебаниях зольности угля, по результа-
там опробования скважин эксплуатационной разведки и опробования
уступов карьера (в среднем через 250—300 м), строятся карты изоли-
ний зольности пли для большей наглядности изополя, выполняемые
разными цветами или штриховкой (по классам зольности).
На вертикальных геологических разрезах для характерных мест
строятся колонки солепжания золы в условных обозначениях. Анало-
гичны'» пбпазом оцениваются и другие качественные показатели (V, W,
Q). При наличии зоны окисления угля уточняются ее границы.
Опробование в карьерах в принципе не отличается от опробования
угольных пластов на шахтах. Изучение качественных показателей
углей по плошади и разрезу позволяет геологу выявить и оконтурить
некондиционные по качеству участки, а в ряде случаев дать рекомен-
дации о возможности селективной выемки. Строение угольного пласта
уточняется по данным скважин эксплуатационной разведки (по керну
и капотажу). Участки с резким изменением строения пласта окон-
турпваются. Эти данные используются при проектировании добычных
работ.
Геологическая документация на угольных
карьерах. Основной объект документации в карьерах — борта усту-
пов, так как забои большую часть времени находятся в рабочем состоя-
нии. Кпоме vcTvnoB документации подлежат разрезные и транспортные
траншеи, скважины эксплуатационной разведки и дренажные скважины.
Перед документацией уступов сопоставляют геологические особен-
ности обнаженной части борта с установленными особенностями при
ранее выполненной документации, выясняют отличия и намечают Гра-
нины документируемого участка. Зарисовки уступов сплошные.
На верхней и нижней площадках угольных уступов разбивают пи-
кеты чепез 5—10 м. а на вскрышных уступах — через 20—25 м. Пикеты
инструментально привязывают к маркшейдерским точкам. Зарисовки
выполняются в масштабах: горизонтальный 1 :500—1 : 2000, вертикаль-
ный 1 : 900—1 : 500, зарисовки по поперечным линиям в масштабах
1:100—1:500 (без искажения горизонтального и вертикального мас-
штабов). В последнее время на карьерах получает распространение
Фотодокументация. Расстояние между пунктами документации уступов
зависит от сложности геологических и горнотехнических условий (усло-
вия залегания пластов тектонические проявления, качество углей, ко-
личество уступов, скорость их продвигания и т. п.). При относительно
простых условиях (Канско-Ачинский бассейн) эти расстояния состав-
ляют для угольных уступов 100—250 м, для вскрышных 300—500 м.
Материалы геологической документации и данные эксплуатацион-
ной разведки служат для пополнения и корректировки геологической
карты горного отвода, основные геологические факторы отражаются на
планах горных работ.
В процессе эксплуатации угольных карьеров возникает необходи-
мость в проведении большого комплекса гидрогеологических и инже-
нерно-геологических работ, в том числе в изучении устойчивости бортов
карьера.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Альбов М. Н., Быбочкин А. М. Рудничная геология. М., «Недра», 1973. 432 с.
с ил.
2.	Воронков А И. Методическое руководство по геологическому обслуживанию
действующих и строящихся шахт Карагандинского угольного бассейна. М.. «Недра»,
1968. 341 с. с ил.
3.	Забродин А. С., Григорьев В. Е. Количественная опенка степени дизъюнктивной
нарушенное™ разрабатываемых угольных пластов.— «Сборник ВНИМИ», 1970, NLXXX.
Л. 12 с.
398

4.	Забродин А. С., Пассонова Н. М. Указания по решению шахтпо-геологнчсских
задач с помощью азимутальных сеток. Л., 1973. 170 с. с ил. (ВНИМИ).
5.	Методические указания по геометризации и прогнозу разрывных нарушений
в пределах выемочных участков для шахт Кузбасса. Л., 1973. 75 с. с ил. Авт.:
А. С. Забродин, Н. И. Мишин, С. Д. Тихонова и др. (ВНИМИ).
6.	Омельянович В. М. Шахтная геология угольных месторождений. М., «Недра»,
1966. 219 с. с ил.
7.	Петухов И. М. Горные удары на угольных шахтах. М., «Недра», 1972. 221 с.
с ил.
8.	Руденко Н. И. О некоторых приемах количественного прогноза в геологоразве-
дочном деле.— В кн.: Теоретические основы разведки. Л., 1973, с. 36—52 с ил.
9.	Смолин А. П. Структурная документация золоторудных месторождений. М.
«Недра», 1975. 240 с. с нл.

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Анализ гранулометрический 187
—	пробирный 181
—	спектральный 18!
—	химический 181
Аномалия вызванной поляризации 97
—	гравитационная 98
—	звуковой геолокации 98
—	магнитная 96
—	радиоактивная 96
— сейсмическая 97
— сейсмоэлектрическая 97
— электрическая 97
— эманационная 96
Баланс движения запасов 378
— распределения компонентов 154
Блоки геологические 318
— эксплуатационные 318
Вариограмма 52
Взаимосвязи между компонентами
158, 196
Взятие пробы 160
Виды прогнозов 376
Влажность 314
Вложения капитальные 263
— общие 266
— удельные 266
Геология рудничная 374
Глубина залегания 18
— разработки максимальная 297
Горные удары 396
Грохочение проб 178
Группировка месторождений 24, 306
Дисперсия 50
Доклад технико-экономический 219
Документация геологическая 235
Закономерности качественные 158
— пространственные 158, 196
Запасы балансовые 308
— вертикальные 21
— забалансовые 301
— минимальные 299
— полезного ископаемого 12
Затраты
— минимальные 254
Зональность ореолов рассеяния 73
Извлечение 272
Измельчение проб 177
Изменчивость 21
— закономерная 20, 43, 158
— случайная 43, 158
Интерполяция 309
Использование руд комплексное 368
400
Испытание проб 160, 181
Истирание керна избирательное 170
Карта прогноза 101
Картирование геологическое 366
Категория запасов 304
Качество полезного ископаемого 15, 154
Классификация запасов 304
Компоненты вредные 15, 154
— главные 15, 154
— полезные 15, 154
— попутные 15, 154
Конднцнн 259, 303
— временные 260
— постоянные 260
Контроль внешний 203
— внутренний 200
— опробования 198, 199
Концентрация запасов 23
Коэффициент вариации 45
— вскрыши максимальный 19, 298
— закарстованности 323
— корреляции 50, 197
— поправочный 322
— рудоносности минимальный 293
Критерий систематической ошибки 199
Легенда 350
Масса объемная 186, 187
Масштаб месторождений 12
Метод опробования гамма-гамма 193
— — гамма-нейтронный 194
----геофизический 191
---- магнитометрический 192
— — нейтронной активации 195
— — нейтронный гамма 194
----нейтрои-нейтронный 195
— — по типам руд 196
---- радиометрический 192
----рентгенорадиометрическнй 193
— — ядерпо-физический 192
— — ядерный гамма-резонанс 19
Методы поисков атмохимические 129
----биохимические 131
----валунно-ледниковые 112
----геологической съемки 105
----геофизические 111
----геохимические 123
----гидрохимические 127
---- литохимические 123
---- обломочные 113
— •— радиометрические 130
----шлиховые 114
----— прогнозирования 376

Метропроцент минимальный 292
Модели математические 43
---на основе случайных функций
44, 48
— — разностные 43, 47
--- статистические 43, 44
Мощность, залежи выемочная 340, 15,
311
--- минимальная 290
— — пустых пород максимальная 291
— — рудника годовая 263
Нарушения тектонические разрывные
381
--- складчатые 381
Обоснование кондиций геологическое
260
— — технико-экономическое 261
Обработка проб 160, 175, 177, 179
Оконтуривание 309
Опорные точки 309
Опробование минералогическое 159
— техническое 159
— технологическое 159
— химическое 158
Ореол рассеяния вторичный 77
-------биогеохимический 87
—------валуино-ледииковый 80
—	— — газовый 86
—		 механический 78
—	— — солевой 81
—	— — шлиховой 79
— — открытый 68
---первичный 68
---погребенный 68
— — слепой 68
Охрана недр 8
— природы 250, 256
Оценка достоверности прогноза 58
—	геолого-экономическая 248
Ошибки обобщений 332
—	разведки 326
—	технические 328
Параметры геолого-промышлеиные 13
Перемешивание проб 178
Плотность разведочной сети 214
Площадь блоков 317
Погрешности абсолютные 58
—	запасов 62
—	максимальные 58
— относительные 58
— систематические 198, 199, 203
— случайные 198, 199, 201
Подсчет запасов 317
Поиски 66
—	детальные 66
—	общие 12, 66
Полоса приконтурная 62
Породы околорудио-изменениые 91
Потери 373
1 'отоки рассеяния 67
Предпосылки поисковые 27
—	— геоморфологические 39
---геохимические 38
—	- — литологические 29
—	— магматические 31
—	— стратиграфические 27
—	— тектонические 35
Прессование рудных тел 341
Прибыль 276
Признаки поисковые 67
— — ботанические 99, 100
•	— — геоморфологические 99
—	- гидрогеологические 99
—	— косвенные 91
—	— прямые 67
Примеси вредные 154
Пробы групповые 189
—	минералогические 189
— мономинеральные 183, 189
—	рядовые 188
—	технологические 190
—	лабораторные 190
—	— полузаводские 191
	укрупненно-лабораторные 191
-- ураганные 316
Прогнозирование геологическое 377
Работы поисково-оценочные 66, 142
Радиус автокорреляции 50
Разведка детальная 11, 228
— предварительная II, 219
— эксплуатационная п, 353
Разности вторые 47
Разубоживание 264, 373
Расход руды 272, 281
Рентабельность 276, 344
Свойства технологические 157
26 За и. 321
401

—	физические 157
Сглаживание наблюдений 55
Себестоимость добычи руды 264, 268
—	концентрата 268
— обогащения 268
Система разведочная 206
Служба геологическая 348, 380
Содержание компонентов 315
---- бортовое 286
----минимальное промышленное 281
Сокращение проб 178
Сорта руд промышленные 281
Состав руд минеральный 155, 183, 189
----фазовый 154
----химический 154, 81
Способ взятия проб 159, 160
-------бороздовый 162
— “ — валовый 168
-------вычерпывания 16,9
------- горстьевой 169
-------задирковый 167
------- из керна 170
-------из шлама 172
-------точечный 161
----— шпуровой 165
-------штуфной 161
—	разработки открытый 261, 262
	подземный 261, 262
Ставка возмещения затрат 270
—	дифференцированная 271
—	среднеотраслевая 271
Стадийность геологоразведочных ра-
бот 10
Типы руд природные 157 •
Тренд 56
Трещины секущие косо 385
--- нормально 385
Уравнение регрессии 198
Условия поисков 137
Устойчивость залежи 14.
Фактор времени 278
Функции корреляционные 48
—	случайные 48
Ценность валовая 275
—	извлекаемая 274
Цены оптовые 254, 275
—	перспективные 274
Шаг наблюдений 47
Элементы-индикаторы 87
Эффективность разведки 342

ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие...............................................................
Введение...................................................................  4
Глава I. Основы теории поисков, разведки и оценки месторождений полезных
ископаемых..................................................................12
1.	Общие положения (Е. О.	Погребицкий)..........................12
2.	Экономические основы (Е.	О. Погребицкий).......................13
3.	Геологические основы (Е.	О. Погребицкий).......................2/
4.	Математические основы (Г. С. Поротов)..........................43
Список литературы...........................................................64
Глава II. Поиски месторождений полезных ископаемых (А. В. Скроиышев) 66
I.	Стадии поисков ................................................66
2.	Поисковые признаки.............................................67
3.	Карты прогноза.................................................Ю1
4.	Методы поисков.................................................Ю5
Метод геологической съемки.....................................ЮЗ
Геофизические методы............................................Ш
Поиски на основе изучения ореолов и потоков механического рас-
сеяния .........................................................И2
Поиски на основе изучения геохимических ореолов рассеяния .	. 123
Применение горных и буровых работ при поисках полезных иско-
паемых ........................................................132
Комплексность поисковых работ .	 133
Особенности поисков в различных физико-географических	условиях	137
5.	Поиски «слепых» и погребенных залежей полезных	ископаемых	.	138
6.	Детальные поиски....................................... 140
7.	Поисково-оценочные работы.............................. 142
8.	Поиски полезных ископаемых морского дна.......................150
Список литературы..........................................................152
Глава III. Опробование (Г. С. Поротов).....................................154
1.	Понятие о качестве полезного ископаемого......................154
2.	Основные положения и задачи опробования.......................158
3.	Способы отбора проб...........................................160
Штуфной способ.................................................161
Точечный способ................................................161
Бороздовый способ..............................................162
Шпуровой способ................................................165
Задирковый способ..............................................167
Валовый способ.................................................168
Горстевой способ ............................................. 169
Способ вычерпывания............................................169
Отбор проб при колонковом бурении..............................170
Отбор проб из скважин ударно-канатного бурения.................172
Отбор проб из скважин ручного н ударно-вращательного бурения 174
Факторы, определяющие способ отбора	проб......................174
4.	Обработка проб................................................175
Основные принципы обработки проб...............................175
Операции обработки проб ...................................... 177
Составление схемы обработки проб...............................179
5.	Испытания проб................................................181
Определение химического состава................................181
Определение минерального состава .	 ......................183
Исследование технологических свойств	руд......................185
26»	403

Стр.
Физико-технические испытания...................................186
6.	Виды проб и их размещение.....................................188
Рядовые пробы ................................................ 188
Групповые пробы .............................................. 189
Минералогические пробы.......................................  189
Мономиперальные пробы..........................................189
Технологические пробы..........................................190
7.	Изучение качества полезного ископаемого без отбора проб .	.191
Геофизические методы...........................................191
Методы определения качества полезного ископаемого на основе
геологических закономерностей................................  195
8.	Контроль опробования..........................................198
Погрешности опробования......................................  198
Контроль опробования в целом ................................. 199
Контроль химического анализа ............................. ...	200
Список литературы.........................................................  204
Глава IV. Разведка месторождений полезных ископаемых ...••• 205
1.	Общие положения...............................................205
2.	Разведочные системы.........................................  206
3.	Плотность разведочной сети....................................214
4.	Предварительная разведка....................................  219
Задачи.......................................................  219
Выбор объекта и глубины	разведки.............................  220
Особенности работ ............................................ 222
5.	Детальная разведка..........................................  228
Задачи.........................................................228
Выбор объекта и глубины	разведки...............................228
Особенности работ ............................................ 230
Список литературы...........................................................234
Глава V. Геологическая документация разведочных выработок (Е. О. Погре-
бицкий и Н. II. Руденко)......................................  235
1.	Общие положения............................................•-	235
2.	Топо-геодезические работы..................................  236
3.	Содержание и формы геологической документации ..... 236
4.	Особенности геологической документации в зависимости от вида
выработки........................................................239
5.	Пути повышения качества и производительности геологической до-
кументации ......................................................245
Список литературы.........................................................  247
Глава VI. Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископа-
емых (В. II.	Терновой)..........................................248
1.	Общие положения...............................................248
2.	Основные задачи оценки месторождений........................  249
3.	Принципы оценки месторождений.................................250
4.	Исходные данные и последовательность операции при оценке ме-
сторождений .....................................................257
5.	Кондиции....................................................  259
Определение и назначение кондиций ............................ 259
Обоснование кондиций ......................................... 260
Определение основных показателей кондиций......................280
6.	Оконтуривание и подсчет запасов.............................  303
Классификация запасов..........................................304
Группировка месторождений и подготовленность их к промышлен-
ному освоению..................................................306
Оконтуривание рудных тел для подсчета запасов ...... 309
Исходные данные для подсчета запасов...........................311
Методы подсчета запасов.......................................317
404

Стр,
Поправочные коэффициенты при подсчете	запасов...............322
7.	Природа ошибок подсчета запасов и методы их оценки .... 326
8.	Эффективность геологоразведочных работ........................342
Список	литературы.........................................................346
Глава VII. Рудничная (шахтная) геология (Н. И. Рудеико).....................347
1.	Задачи рудничной юологип.......................................347
2.	Организация геологической службы па действующих горных
предприятиях....................................................  348
3.	Эксплуатационная разведка, ее задачи и особенности .... 353
4.	Примеры эксплуатационной разведки.............................355
5.	Геологическая документация при открытой н подземной разработке 360
6,	Подземное геологическое картирование..........................366
7.	Опробование на действующих горных предприятиях................368
8.	Учет потерь и разубоживания, оптимальное использование недр . 373
9.	Геологическое прогнозирование в процессе эксплуатации месторож-
дений ............................................................376
10.	Оперативный подсчет запасов...................................378
11.	Основные направления дальнейшею изучения разрабатываемых ме-
сторождений ......................................................379
12.	Особенности геологического обслуживания угольных шахт и карье-
ров ..............................................................380
Список литературы ......................................................... 398
Предметный	указатель	.	.	 400