2 месяца назад
Нету коментариев

Методы поисков

Белорусская ССР располагает довольно крупными минеральными ресурсами. По разведанным запасам калий­ных солей, легкоплавких глин, песчано-гравийно-галечникового материала и торфа она занимает второе место в Советском Союзе, уступая лишь РСФСР. В недрах респуб­лики выявлены также значительные запасы нефти, це­ментного сырья, стекольных и формовочных песков.

Все эти важные виды минерального сырья используют­ся в народном хозяйстве. Естественно, что запасы в разрабатываемых месторождениях постепенно иссякают и возместить их возможно путем открытия новых месторож­дений. На территории республики проводятся и будут про­должаться поисковые и геологоразведочные работы да нефть, тугоплавкие и огнеупорные глины, а также на дру­гие полезные ископаемые. В ближайшие годы усилятся геологические и поисковые работы на железные руды и не­которые руды цветных и редких металлов, потенциальныевозможности нахождения которых в Белоруссии вполне реальны.

Вопросы поисков новых месторождений известных ви­дов минерального сырья и особенно полезных ископаемых, которые в республике еще не установлены, приобретают исключительное значение в силу ряда особенностей геоло­гического строения ее территории. Эти особенности опреде­ляются в первую очередь двухэтажным строением недр Белоруссии. Нижний структурный этаж — кристалличе­ский фундамент докембрийского возраста, с многочислен­ными магматическими породами — в пределах республики погружен на значительную глубину и перекрыт толщей осадочных пород палеозойского, мезозойского и кайнозойского возрастов. Все месторождения руд черных, цветных я редких металлов магматического происхождения, тесно связанные с изверженным комплексом горных пород, ока­зались погребенными под осадочными толщами последую­щих геологических периодов и стали труднодоступными для геологических исследований.

В геоморфологическом отношении для территории БССР характерен скульптурный рельеф широких равнин­ных пространств с невысокими возвышенностями с абсо­лютными отметками до 300—350 м, неглубоким расчлене­нием и сравнительно редкой овражно-балочной сетью.

Полная геологическая закрытость территории Белорус­сии в течение многих столетий служила непреодолимым препятствием при нахождении месторождений минераль­ного сырья. И только в годы Советской власти с появлени­ем новых, более совершенных методов и средств поисков природные препятствия в значительной мере были преодо­лены и месторождения различных полезных ископаемых удалось обнаружить и в глубоких недрах республики.

Современные методы поисков месторождений полезных ископаемых сложные и разнообразные. Они выработаны в результате длительных научных и производственных гео­логических исследований с учетом всего многообразия геологического строения земной коры, состава горных по­род и технических возможностей. Основными из них явля­ются:

1) обыкновенные геологические методы поисков;

2) геохимические методы поисков (металлометриче­ский, гидрохимический, эмонационный, газовый, биохими­ческий и геоботанический);

3) геофизические методы поисков (сейсмические, гра­виметрические, электрометрические, вертикальное элект­рическое зондирование (ВЭЗ), магнитометрический и ра­диометрический) .

Обыкновенные геологические методы поисков самые простые и общепринятые. Они широко используются для поисков полезных ископаемых, залегающих или под не­большим слоем песчано-глинистых образований, или не­посредственно обнажающихся на поверхности. Таким об­разом, область применения геологических методов огра­ничивается приповерхностным слоем земной коры. На территории Белоруссии для них доступны месторождения строительных материалов, заключенных в верхних гори­зонтах четвертичных отложений и в некоторой мере в девонских, меловых и третичных, вскрытых в ряде мест в долинах Западной Двины, Сарьянки, Сожа и Днепра. Все известные в настоящее время в республике месторождения глин, песков, песчано-гравийно-галечниковых материалов, доломитов, мергельно-меловых пород, торфа и некоторых других полезных ископаемых открыты обыкновенными на­земными геологическими методами.

Поиски полезных ископаемых, залегающих в глубине земных недр, производятся более сложными и совершенны­ми геохимическими и геофизическими методами.

Геохимические методы поисков наиболее эффективны для группы месторождений металлических (рудных) по­лезных ископаемых, расположенных на сравнительно не­больших глубинах. Они с большим успехом применяются в районах с открытым залеганием кристаллического докембрийского фундамента и в складчатых (горных) обла­стях. В районах с платформенным строением недр, к кото­рым относится территория Белоруссии, они используются еще мало, поэтому мы на них не будем останавливаться.

Геофизические методы поисков более универсальны и применяются для выявления месторождений как магматогенного, так и осадочного происхождения, находящихся в земных недрах на самых различных глубинах. В геологи­чески закрытых районах они в сочетании с бурением по существу являются единственным средством поисков по­лезных ископаемых.

Геологические методы

В геологически открытых районах, где четвертичные отложения не имеют сплошного развития и горные породы в коренном залегании обнажаются на поверхности, широко применяются обломочно-речной, валунно-ледниковый и шлиховой методы поисков. На равнинных пространствах БССР с повсеместно распространенной толщей четвертич­ных осадков возможности этих методов существенно огра­ничиваются и они в значительной мере утрачивают само­стоятельное значение.

Поиски полезных ископаемых в условиях Белоруссии в толще четвертичных осадков, отличаются от общеприня­тых геологических методов поисков. Специфика их обу­словлена характером полезных ископаемых, которые пред­ставлены главным образом нерудной группой строительных материалов. Это глины, пески, гравийно-галечниковые смеси, которые распространены в четвертичных осадках и применяются для различных строительных целей в огром­ных количествах. Чтобы не удорожать строительства, они прежде всего должны быть дешевыми. А для этого место­рождения должны находиться в непосредственной близости от строительного объекта. Поэтому строительные материа­лы ищут в первую очередь там, где они требуются, а не там, где они наиболее вероятны.

Радиус поисков от объекта строительства или от линии железной дороги, от судоходной реки, по которым возмож­на транспортировка строительных материалов, обычно ограничивается 3—5 км, реже 10 км и более. При этом глу­бина залегания не должна превышать нескольких метров, так как разработка их допускается только открытым спо­собом, наиболее дешевым в горном деле. Кроме того, место­рождения не должны быть обводненными. При сочетании этих благоприятных условий обнаруженная залежь может рассматриваться в качестве возможного промышленного объекта, и на ней производятся необходимые геологораз­ведочные работы по определению качества и количества минерального сырья.

При широком распространении горных пород, исполь­зуемых в качестве строительных материалов, соблюдать эти обязательные требования в процессе поисков не труд­но. Так, легкоплавкие глины в толще четвертичных осад­ков распространены почти повсеместно на территории рес­публики. И поиски месторождений этих глин осуществля­ются всегда в непосредственной близости от объекта их предстоящего потребления. В значительной мере это отно­сится и к различным пескам, пригодным для использова­ния в дорожном строительстве, в производстве бетона, железобетонных конструкций, кладочных и штукатурных растворов, а также в изготовлении силикатных изделий и стеновых блоков. Месторождения таких песков в настоя­щее время известны в большинстве районов всех областей республики. Поиски их остаются достаточно перспектив­ными почти па всей территории и в будущем. Менее перс­пективны поиски гравийно-галечниковых материалов, об­ласть распространения которых ограничивается преимуще­ственно северными районами Витебской, Минской, Грод­ненской областей.

Легкоплавкие глины, пески и песчано-гравийно-галечниковые материалы тесно связаны с определенными генетическими типами четвертичных отложепий. Это в значи­тельной мере облегчает их поиски, так как геологическая карта четвертичных отложений может служить показате­лем, позволяющим выбрать необходимые направления по­исков. Таким образом, еще до выезда в поле геолог распо­лагает некоторыми данными о возможности обнаружения требуемых строительных материалов в заданном ему районе.

Поиски осуществляются комплексно. При задании на выявление, например силикатных песков, попутно произво­дятся поиски залежей мергельно-меловых пород, так как для производства силикатных изделий требуется также из­весть. При поисках легкоплавких глин попутно исследуют­ся выходы песчаных образований, которые могут быть использованы в качестве отощителей при производстве кирпича и керамических блоков.

Основой методики поисков различных строительных материалов в четвертичных отложениях являются марш­рутные обследования района, намечаемые по крупномасш­табной геологической карте на расстоянии от 1 до 2 км одного маршрута от другого. Вдоль этих маршрутов произ­водятся тщательные геолого-геоморфологические наблюде­ния. Детально исследуются также все овраги и обрывы в долинах рек. В процессе поисков велико значение изуче­ния рельефа. Дело в том, что ледниковый рельеф отлича­ется характерным комплексом форм с соответствующими им рыхлыми образованиями, к последним приурочены мес­торождения песков, гравийно-галечникового материала, валунов и глин. С конечно-моренными холмами или гряда­ми этих возвышенностей, а также с вытянутыми озами и плосковершинными камами тесно связаны песчано-гра­вийно-галечниковые отложения, скопления валунов и нередко залежей чистых груборазнозернистых песков (без гравия и галек). В Белоруссии такие формы рельефа осо­бенно отчетливо выражены в пределах Браславской, Ос­вейской и Свепцяпской гряд и достаточно выразительны на Белорусской, Ошмянской, Копыльской и Мозырской возвышенностях. Между холмисто-моренными возвышен­ностями в водно-ледниковых низинах (Суражская, Полоц­кая и др.) распространены высококачественные глины озерно-ледникового происхождения. На пологих поверхно­стях, непосредственно примыкающих к конечно-моренным грядам и холмам, обычно залегают разнозернистые строительные пески с небольшим количеством гравия и гальки. На некотором удалении от них на обширных равнинных пространствах центральных и южных районов республики (зандровые поля) широко распространены средне- и мел­козернистые кварцево-полевошпатовые пески, пригодные для производства различных силикатных изделий. Чтобы уточнить детали маршрутных исследований, практикуется проходка по ним нескольких мелких горных выработок (расчистки, канавы, шурфы, скважины ручного бурения). Месторождения песков и гравийно-галечниковой смеси не­редко встречаются также в пойменной части долины или прямо в русле, где их находят па отмелях или обнаружи­вают с лодки.

Поиски доломитов и мергельно-меловых пород произ­водят путем обследования оврагов и долин рек, где они залегают близко от поверхности, а на некотором удалении от рек — скважинами колонкового бурения. В виде «от­торженцев» залежи этих строительных материалов находят на небольших глубинах среди толщ четвертичных осадков проходкой горных выработок и колонковых скважин. Мес­торождения стекольных песков и тугоплавких глин, за­ключенные в неогеновых отложениях в южных районах Гомельской и Брестской областей, обнажаются па по­верхности, и поиски их сопровождаются детальными гео­логическими исследованиями с применением горных вы­работок.

На все обнажения и горные выработки, пройденные при маршрутных исследованиях, составляют документацию, из толщи полезного ископаемого отбирают пробы, чтобы определить пригодность сырья для промышленного исполь­зования. Пески для бетонных работ в первую очередь ис­пытывают на загрязненность органическими примесями и определяют гранулометрический состав, легкоплавкие гли­ны — на содержание мелких глинистых и песчаных частиц. Все простейшие анализы делают в полевой лаборатории поисковой партии.

При положительных результатах поисковых работ на выявленном месторождении производят предварительную разведку, при которой определяются общие данные о пло­щади и глубине залегания полезного ископаемого, его ка­чественный состав. При положительной геолого-экономи­ческой оценке пригодности месторождения к промышлен­ному использованию ставится детальная разведка. Она осуществляется более густой сетью горных выработок и буровых скважин, и количество и качество минерального сырья оценивается на уровне требований промышленного производства.

Геофизические методы

В глубинных недрах БССР в настоящее время выявле­ны и в различной мере разведаны месторождения нефти, каменной и калийных солей, каменных углей и горючих сланцев. Все они обнаружены в осадочных отложениях, сформировавшихся в различные геологические периоды. Глубина их залегания колеблется от нескольких сот метров до 2,5—3 км.

Открытие этих видов минерального сырья па таких глу­бинах стало возможным благодаря геофизическим методам поисков, разработанным в 20-е годы XX в. Современные технические средства позволяют фиксировать на поверхно­сти земли даже весьма слабые изменения магнитного, гра­витационного, электрического полей, которые вызваны присутствием пород или руд, отличных по своим физиче­ским свойствам от вмещающих пород. По интенсивности и форме физических полей, создаваемых этими породами или рудами (аномалиям), судят о глубине залегания, фор­ме и размерах тел, вызывающих изменения в нормальном поле.

Пользуясь различными геофизическими методами или комплексом их, теперь можно с достаточной точностью определять глубины залегания продуктивных пластов или рудных тел, выявлять условия их залегания, определять характер рельефа докембрийского фундамента. Еще совсем недавно при поисках и разведках различных месторожде­ний, глубоко залегающих в недрах, использовали исклю­чительно дорогостоящие буровые скважины. Многие из них, естественно, проходили мимо исследуемого объекта. В настоящее время геологическое изучение и поиски по­лезных ископаемых в глубоких недрах начинаются геофи­зическими методами, значительно более дешевыми и быст­ро выполнимыми. Так, при поисках нефти выявляются тектонические структуры, как наиболее благоприятные для скопления этого полезного ископаемого, и исследуются другие геологические данные, облегчающие выбор места закладки первых скважин глубокого бурения. Таким образом, геофизические методы — это «глаза» геолога, которы­ми он «видит» в глубине объект своих поисков. После этого нетрудно в него проникнуть буровыми скважинами, чтобы изучить строение, вещественный состав и определить объ­ем (запасы).

В Белоруссии широко используются сейсмические и гравиметрические методы. При сейсмических методах спе­циальные сейсмические станции фиксируют скорость про­хождения упругих волн, возбуждаемых взрывами в шур­фах или скважинах. В различных породах эти волны рас­пространяются с разной скоростью, что и дает возможность определять присутствие тех или иных из них в глубине недр. После нанесения на карту всех записей сейсмографов составляют специальные структурные карты и схемы раз­резов, расшифровывающие строение изучаемого участка земной коры. При этом выделяют структуры, в которых наиболее вероятны залежи нефти и природного газа. Над такими участками в первую очередь закладывают поиско­вые скважины роторного бурения.

Гравиметрические методы основаны на использовании естественного поля тяготения, существующего на поверх­ности Земли. Поскольку плотность горных пород и руд различных металлов существенно отличается, данные из­мерения гравиметра позволяют выделить такие залежи с тем, чтобы затем поставить па них буровые работы. Вели­чина силы тяжести изменяется и от вещественного состава горных пород. Например, плотность изверженных пород увеличивается по мере перехода их от кислых (граниты) к основным (габбро). Плотность осадочных пород отлича­ется от плотности магматических. В Белоруссии среди дру­гих осадочных образований отчетливо выделяются соленос­ные комплексы пород, распространенные в Припятской впадине. Поэтому гравиметрические методы используются не только в целях поисков полезных ископаемых, но и для изучения геологического и тектонического строения от­дельных участков земной коры.

* * *

В нашей стране в короткий исторический срок созда­на минерально-сырьевая база разнообразных полезных ископаемых.

В создании этой базы важное место принадлежит Белоруссии. В настоящее время в республике известно свы­ше 1000 месторождений, многие из которых разрабаты­ваются крупными горнодобывающими и промышленными предприятиями.

Из земных недр для переработки и использования в народном хозяйстве ежегодно извлекается огромная мас­са минерального сырья. В 1975 г. для нужд промышлен­ного и сельскохозяйственного производства добыто: нефти 8 млн. т, топливного торфа 9,4 млн. т, сильвинитовой ру­ды около 30 млн. т, из которой получено 11 млн. т калий­ных удобрений. Многими десятками миллионов кубиче­ских метров измеряется объем вынутых из недр песчаных, глинистых и мергельно-меловых пород. В 1975 г. из этих пород выработано около 2 млрд. штук кирпича, 2169,3 тыс. т цемента, 371, 4 млн. условных плиток шифе­ра, 4,4 млн. м3 сборного железобетона и много других видов строительной индустрии.

Большинство месторождений полезных ископаемых в республике принадлежит к группе строительных материа­лов и торфу. Все они залегают близ земной поверхности и разрабатываются открытым способом. При огромном объ­еме вскрышных и добычных работ на поверхности возникают карьеры с крупными отвалами. При этом природные ландшафты превращаются в горнопромышленные. По дан­ным ЦСУ БССР, на 1 ноября 1972 г. в республике под карьеры было изъято 11 880 га пахотных земель и лесных угодий. Общая площадь горных отводов для разработки торфяных массивов составляла 170 672 га.

В соответствии с Земельным кодексом Белорусской ССР горные отводы после отработки залежей минераль­ного сырья подлежат возвращению колхозам и совхозам в состоянии, пригодном для использования в сельском хо­зяйстве. Однако возврат промышленными предприятиями отработанных земель производится еще не всегда.

Природоохранительные мероприятия нарушаются и при заложении карьеров. Пахотный слой нередко не сни­мается и не складируется. Поэтому при рекультивации его приходится создавать заново.

Непоправимый урон земельным угодьям наносится при выемке песка и гравийно-галечного материала из ру­сел крупных рек. В результате в отдельных местах реч­ных долин возобновляется боковая эрозия, уничтожаются пойменные луга.

Изменения в структуре земных недр возникают в пре­делах территории Старобинского месторождения калий­ных солей, разрабатываемого шахтным способом. Общий объем выработанных здесь на глубинах 500—800 м про­странств-камер близок к 60 млн. м3. В наиболее крупных подземных полостях развиваются деформации горных пород, в некоторых полостях они доходят до поверхности. Под солевыми отвалами и шлакохранилищами занято свыше 400 га пахотных земель. Почвенный покров и грун­товые воды на отдельных пространствах подвержены за­солению.

Руководствуясь постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР «Об усилении охраны природы и улуч­шении использования природных ресурсов» от 10 января 1973 г. и «Основами законодательства Союза ССР и союз­ных республик о недрах», принятыми Верховным Сове­том СССР 11 июня 1975 г., в республике осуществляется целый комплекс мероприятий по обеспечению научно обоснованного, рационального использования полезпых иско­паемых, по охране земных недр и предотвращению нару­шения экологического равновесия загрязнением окружаю­щей среды.

По закону о недрах рекультивация земель рассматри­вается как обязательная, она широко проводится в Бело­руссии. Так, Кричевский цементно-шиферный комбинат отрабатываемые земли возвращает в сельское хозяйство в восстановленном виде. Геологические организации в пол­ном объеме выполняют восстановительные работы па площадях, использованных для бурения поисковых и раз­ведочных скважин.

Природоохранительные мероприятия, проводимые ру­доуправлениями комбината «Велорускалий», направлены в первую очередь на уменьшение потерь и рациональное использование калийных солей. Камерная система успеш­но заменяется системой селективной отработки калийных горизонтов месторождения. При этом сильвинитовые пла­сты извлекаются горными комбайнами, а пласты каменной соли остаются в недрах. Прогрессивная система разра­ботки сильвинитовой руды снижает потери на 10—15%, содержание хлористого калия в рудо увеличивается до 30—35%. Большая работа ведется по реконструкции пре­дохранительных и околошахтных целиков. Например, оставленные ранее под железной дорогой Слуцк — Солигорск калийные пласты выработаны, подготавливаются к выемке другие целики.

Осуществляются специальные исследования по сохра­нению от засоления почвенного покрова и подземных вод. Чтобы уменьшить ежегодные отчуждения сельскохозяй­ственных угодий, предпринимаются меры по сокращению отходов обогатительных фабрик.

На комбинате изучаются возможности складирования солеотходов в подземные выработки. В обработанные ка­меры заложено свыше 100 тыс. т галитовых отходов.

Все пользователи недр и руководители промышленных предприятий обязаны обеспечивать охрану воздуха, зе­мель, лесов, вод от вредных влияний работ, связанных с разработкой полезных ископаемых, беречь заповедники, памятники природы и культуры.

В «Основах законодательства Союза ССР и союзных республик о недрах» сказано, что лица, виновные в выбо­рочной отработке месторождений полезных ископаемых, невыполнении правил охраны недр и окружающей среды и в других нарушениях, связанных с пользованием недр, несут уголовную ответственность в соответствии с зако­нодательством Союза ССР и союзных республик.

comments powered by HyperComments