Сеть маршрутов и густота точек отбора зависят от масштаба работ, формы жильных тел и размеров ореолов. Профили ориентируют вкрест простирания структур и рудных тел. Для надежного выявления ореолов рассеяния жильных зон расстояние между профи лями основной сети должно быть не более девяти десятых ожидаемой длины ореола, а расстояние между точками отбора проб не более по ловины его возможной ширины. При поисках на участках с известной минерализацией наиболее рациональной является сеть пробоотбора 50 х10 и 25х10 м. Выбранная сеть опробования можно быть сгущена или разреже на в зависимости от геологических условий и полученных результатов. В зонах, представляющих интерес для обнаружения минерализованных тел, проводится дополнительный отбор проб.
5.4. Поисково-оценочные работы
Поисково-оценочные работы имеют важное значение, так как по их результатам определяются объекты, имеющие промышленное значение. Они проводятся на минерализованных зонах и участках, найденных в результате предыдущих работ. На этой стадии в общих чертах выявляются их геологоструктурные позиции, условия залегания, форма и строение тел полезного ископаемого, качество сырья, подсчитываются запасы категории С2 и оцениваются прогнозные ресурсы категории Р1, выделяются месторождения или участки под разведку. При этом должны быть определен промышленногенетический тип и геологические границы месторождения в плане, а также дан прогноз на глубину.
Для решения данных задач осуществляется детальное геологоструктурное картирование перспективных зон и участков путем проходки канав, траншей, шурфов и бурения скважин. Горные и буровые работы сопровождаются минералого-геохимическими и геофизическими исследованиями.
По данным геологоразведочных работ этой стадии работ составляют гео- лого-структурные карты масштаба 1:5000 – 1:1000, а также отчет с подсчетом запасов категории С2, в приближенном геометрилизованном контуре определяют прогнозные ресурсы категории Р1 и составляют ТЭС (технико-экономическое соображение) целесообразности постановки разведочных работ.
На крупномасштабные геолого-структурные карты выносят минерагенические особенности исследуемых объектов. Особое внимание уделяют наиболее изменчивым, легко выявляемым признакам, которые могут указывать на резкое или заметное изменение степени продуктивности. К таким признакам относятся структурные, литолого-стратиграфические и минералогогеохимические критерии. Среди них ведущее место занимает приуроченность рудных тел к определённым разрывным нарушениям, благоприятным породам, текстурно-структурные особенности полезного ископаемого, наличие метасоматических изменений. Важное значение имеет также изучение разрыв-
116
ных нарушений и трещинных структур, которые могут определять локализацию продуктивной минерализации.
При анализе карт и разрезов выделяют перспективные рудные зоны и отдельные тела, устанавливают предполагаемые контуры промышленной минерализации на флангах или глубоких горизонтах известных продуктивных зон.
Применение минералого-геохимических методов повышает детальность исследований. Их используют для заверки выделенных аномалий и заложения горных выработок. Комплекс геофизических методов похож на исследования, выполняемые на стадии поисковых работ, но работы должны проводиться с большей детальностью. Рациональный комплекс геофизических методов выбирается в каждом конкретном случае в зависимости от особенностей геологического строения и свойств полезного ископаемого.
Особое значение на этой стадии отводится горным работам. Горные выработки располагают по определенной сети, параметры которой зависят от геологического строения изучаемого участка, морфологии и размеров продуктивных тел, распределения полезного ископаемого. В отличие от прогнозногеологических и поисковых работ на этой стадии недостаточно выделять про- мышленно-генетические (формационные) типы месторождений, необходимо провести дробное расчленение по структурно-морфологическим признакам.
Внастоящее время месторождения цветных камней систематизированы
сучетом геологоразведочных работ. Определяющими признаками их объединения по типам являются структуры предполагаемого месторождения, размеры минерализованных зон и рудных тел, их морфология и особенности распределения полезных компонентов. В соответствии с этим выделяют пять типов месторождений, описание которых приведено ниже.
Месторождения первого типа представлены обособленными относительно крупными телами, пластами, жилами и линзами сравнительно простой морфологии. Нередко они связаны с тектоническими нарушениями и залегают на контакте различных пород. Размеры тел изменяются в широких пределах. Полезное ископаемое практически нацело слагает минерализованные тела. Месторождения имеют значительные запасы и относительно просты для изучения. Для их оценки применяют канавы и траншеи, а также скважины колонкового бурения. В редких случаях - шурфы с рассечками. К этому типу относятся месторождения жильного кварца, амазонита, обсидиана, некоторые месторождения нефрита, родонита и яшм.
Месторождения второго типа - штокверки и штокверкообразные зоны, приуроченные к разрывным нарушениям. Для них характерно следующее: четкий структурный контроль, сложное внутреннее строение и неравномерное распределение полезного ископаемого. Как правило, зоны сложного строения, образованы сложными переплетениями жил, линз, прожилков и гнезд. Отмечается четкий литолого-структурный контроль, определяющий положение минерализации на контактах двух разновидностей пород или в пределах одной из них. Параметры штокверков и штокверкообразных зон варьируют в широких
117
пределах, полезное ископаемое распределено неравномерно, образует гнезда и вкрапленность, а также небольшие будины и прожилки. Качество сырья крайне неустойчивое, что требует значительных объемов горных работ для опробования. Для оконтуривания месторождений применяют канавы и скважины колонкового бурения, а для опробования - траншеи, карьеры и подземные горные выработки. К этому типу принадлежат месторождения горного хрусталя, исландского шпата, многие ювелирных камней (изумруд, аметист, шпинель, бирюза, хризопраз, хромдиопсид и др.), а также некоторые месторождения ювелирно-поделочного сырья (лазурит, группа халцедона и др.).
Месторождения третьего типа образованы минерализованными зонами сложного строения, для которых характерны изолированные, но относительно сближенные продуктивные жилы, линзы, будины и гнезда, в локализации которых не отмечается четкого структурного контроля. Параметры зон меняются в широких пределах. Распределение полезного ископаемого в пределах зон крайне неравномерное, а в отдельных гнездах, жилах и будинах сплошное или прерывистое. Качество сырья изменяется в широких пределах. Оконтуривание минерализованных зон проводится с помощью канав и скважин колонкового бурения, опробование - с помощью траншей, карьеров, подземных горных выработок и скважин. К этому типу относятся некоторые месторождения горного хрусталя, жильного кварца и ювелирно-поделочных камней (нефрит, родонит, лазурит, чароит, бирюза и др.), а также некоторые месторождения ювелирного сырья, связанного с пегматитами.
Месторождения четвертого типа представлены участками концентрации относительно сближенных минерализованных тел, жил, линз, гнезд. Они широко распространены, имеют сложное геологическое строение, из-за чего весьма трудны для изучения. Полезное ископаемое слагает гнезда, линзы, будины. Распределение полезных компонентов в них прерывистое или сплошное, а качество сырья крайне изменчивое. Отработка таких месторождений, рентабельна только открытым способом. Оценка осуществляется канавами, траншеями, карьерами и скважинами колонкового бурения; в редких случаях применяются подземные горные выработки. К этому типу принадлежат некоторые месторождения горного хрусталя, жильного кварца цветных камней, связанных с миароловыми пегматитами (топаз, берилл, турмалин и др.).
Месторождения пятого типа составляют россыпные месторождения горного хрусталя и других самоцветов — элювиальные, элювиальноделювиальные, делювиально-аллювиальные и элювиально-делювиальные россыпи.
Таким образом, группировка месторождений по типам уже на стадии поисково-оценочных работ позволяет сделать предположение о возможности выявления определенных объектов и целенаправленно выбирать методику их оценки.
118
На стадии поисково-оценочных работ приповерхностные части месторождений изучаются с детальностью, позволяющей дать предварительную оценку продуктивных зон и рудных тел. Устанавливается мощность и состав рыхлых отложений, наличие коры выветривания, оконтуриваются выходы продуктивных тел, исследуются гидрогеологические условия. Для этих целей проходят канавы, шурфы с рассечками. Скважины бурят для выявления и оконтуривания продуктивных зон и тел на глубине, изучения их морфологии, внутреннего строения и оценки качества. Кроме того, с помощью скважин заверяют аномалии, определяют направления горных выработок.
В некоторых случаях для получения надежных данных о составе и внутреннем строении продуктивных тел, определения выхода и сортности сырья проходят штольни (при благоприятном рельефе) или горизонтальные выработки из неглубоких (до 40 м) шахт. Применение указанных горных выработок необходимо также в случаях, когда приповерхностная часть месторождений (30—40 м) отработана или затронута экзогенными процессами. Из всех горных выработок отбирают пробы камнесамоцветного сырья.
Методика поисково-оценочных работ (сеть опробования, расположение выработок, виды и объемы горных работ и др.) обосновывается в каждом конкретном случае с учетом геологических особенностей минерализованных участков и природных факторов.
Результатом детального прогнозирования является определение прогнозных ресурсов категории Р1, а также оценка целесообразности постановки разведочных работ.
5.4.1. Поиски и оценка россыпей
Площади для поисков россыпей выбираются на стадии прогнозногеологических работ. Учитываются геологические и геоморфологические особенности оцениваемых районов, материалы дешифрирования аэрофотоснимков, анализируются результаты ранее проведенного шлихового опробования. На прогнозных картах отмечается развитие площадных кор выветривания. На основе морфоструктурного анализа аэрофотоснимков реконструируется рельеф, осуществляется шлиховое опробование водотоков. В результате работ этой стадии составляется специализированная геологическая карта россыпей, на которой оконтуриваются площади для поисковых работ.
При поисках россыпных месторождений, выполняемых в масштабе 1:10000—1: 5000, соблюдают определенную последовательность работ. В первую очередь осуществляют шлиховое опробование речных долин, в которых при выполнении мелкомасштабных геологических съемок были найдены драгоценные камни. Одновременно проводятся геологические и геоморфологические исследования.
Шлиховой метод поисков. Шлиховые пробы отбирают из долинных и косовых отложений, русел рек, их притоков, склонов русел и террас. При
119
шлиховом опробовании учитываются детали морфологического строения долин, химическая и абразивная устойчивость минералов. Как правило, наиболее устойчивые минералы накапливаются на конечных этапах транспортировки обломочного материала, вплоть до устьев речных долин, а в среднем течении - слабоустойчивые минералы.
Минералы, обладающие небольшой миграционной способностью, локализуются вблизи коренных источников, «чешуйчатые» минералы накапливаются в верхних горизонтах, «пластинчатые» — в предплотиковых, а «непластинчатые» — в головных частях косовых микрофаций. По данным количественного анализа распределения минералов в тяжелой фракции в поперечном профиле долин выделяют плёсовую, пристрежневую, косовую и пойменную микрофации. Плёсовые и пристрежневые микрофации, отличающиеся высокими концентрациями минералов в тяжелой фракции более полно характеризуют особенности россыпей.
Шлиховые пробы анализируют в минералогических лабораториях и лишь частично непосредственно в полевой условиях. После обработки отмытых шлихов получают магнитную, электромагнитную и немагнитную фракции, каждую из которых разделяют по плотности. Драгоценные камни извлекают различными способами из соответствующей фракции и взвешивают. Содержания минералов в пробах выражаются в граммах на исходную массу шлиха, а затем пересчитываются на 1 м3 аллювиальных отложений.
В ряде случаев довольно эффективен метод поисков россыпей, заключающийся в анализе результатов шлихового опробования с выделением генетических минералов-спутников полезных ископаемых (в районах широкого развития пород — вторичных коллекторов). Фракции полезного ископаемого и минералов-спутников, поступивших из вторичных коллекторов, претерпевают при образовании россыпей одни и те же явления перемыва и переотложения.
При анализе шлихов особое внимание обращают на типоморфные особенности минералов, и, в первую очередь, на их морфологию. Основные драгоценные камни показывают на картах в виде цветных линий параллельных водотоку. Толщина линий отражает количественное содержание минералов в пробах (знаки, незначительное весовое содержание, весовые концентрации).
Минералого-геохимические исследования. При поисках аллювиальных и элювиально-делювиальных россыпей берилла, топаза и турмалина, связанных с пегматитами, одновременно со шлихами отбирают пробы рыхлых отложений массой 50—100 г. Обычно зоны максимального выхода минералов в шлихах коррелируют с высоким уровнем накопления некоторых элементов (Ве, F, Zг, НF, Li и, RЬ) в глинистых фракциях и участках речных долин с благоприятными условиями для формирования россыпей. Эти элементы, концентрирующиеся в глинах, выявляют по наличию в шлихах топаза, берилла, турмалина и слюд.
Анализ и обобщение материалов минералогических и геохимических исследований позволяют выделять локальные участки с аномальными содержа-
120