6.7 Современные методы и технологии геологических исследований

Современные геологоразведочные работы представляют собой сложный процесс, состоящий из ряда последовательных стадий исследования, на каждой из которых решают определенный круг задач по изучению закономерностей размещения полезных ископаемых и выявлению промышленных месторождений.

Так как ресурс легкооткрываемых месторождений практически исчерпан, то основной тенденцией развития геологоразведочных работ является переход к решению более сложных геологических задач: расширению минерально-сырьевой базы на промышленно-освоенных территориях за счет выявления слабопроявленных (глубокозалегающих, слепых и погребенных) залежей; изучению труднодоступных малоосвоенных районов; поисков и разведки месторождений с низкими концентрациями полезных компонентов, но с большими запасами руд; переходу к выявлению нефтегазовых залежей неструктурного типа, в более сложных геологических условиях, в том числе в областях развития траппов.

Все это требует увеличения глубинности поисков, выявления слабоконтрастных по физическим свойствам объектов на фоне помех, поисков полезных ископаемых по косвенным признакам. Сложность решаемых задач и неоднозначность геологической интерпретации геофизических данных приводят к необходимости комплексирования, т.е. оптимального сочетания ряда геофизических, геологических, геохимических, аэрокосмических методов и горно-буровых работ.

Направления современных исследований:

- Глубинная геодинамика. Современные модели глубинного строения Земли. Анализ данный сейсмотомографии.

- Проблемы корреляции глобальных проявлений эндогенных и экзогенных процессов. Современные представления о геокатастрофах. Нелинейные процессы в геологии.

- Межпланетный и космический уровни изучения вещества. Восстановление ранних стадий развития Земли и планет земной группы. Возникновение жизни на Земле.

- Компьютерные технологии и современные методы геологического картирования.

- Полезные ископаемые XXI в.: региональные, планетарные и экономические аспекты.

- Экологические исследования — приоритетные направления геологии XXI в.

Стратегической цельюразвития геологической отрасли является формирование высокоэффективной, инновационно ориентированной системы геологического изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы, обеспечивающей решение поставленных задач на современном этапе и в долгосрочном периоде.

Основными задачами геологической отрасли на долгосрочную перспективу являются:

- воспроизводство минерально-сырьевой базы в объемах, необходимых для удовлетворения потребностей экономики страны в минерально-сырьевых ресурсах, создания минерально-сырьевых основ социально-экономического государства и обеспечения энергетической

- континентального шельфа, акваторий внутренних морей, дна Мирового океана, Арктики и Антарктики;

- охрана недр и рациональное использование минерально-сырьевых ресурсов для удовлетворения текущих и перспективных потребностей базовых отраслей экономики;

- оценка и прогноз состояния недр на территориях, подверженных  опасным геологическим процессам и явлениям.

Перспективы рационального использования ресурсов литосферы. Одной из важнейших проблем и задач геологии является рациональное использование, и охрана верхней части литосферы. Проблема заключается в полном использовании балансовых и забалансовых запасов. Так на самих месторождениях остаются забалансовые руды с низким содержанием сырья. Вовлечение из в переработку равносильно открытию новых месторождений, что значительно сократит затраты на разведку, а следовательно, предотвратит загрязнения новых территорий. Но в этом вопросе решающее слово остается за разработкой новых технологий переработки и попутного извлечения полезных компонентов из забалансовых руд.

Например, в переработку идут руды только с рентабельным процентом содержания металлов (для цинка и свинца не менее 1%, для оловянных руд рентабельным считается содержание металла более 0,4%, россыпи золота принимаются в разработку при содержании драгметалла более 0,5 – 5 г/т), а более бедные руды идут в отвалы.

Резервом в рациональном использовании минеральных ресурсов является комплексных отбор полезных ископаемых по месторождениям. Практической основой комплексного использования минерального сырья служит кристаллическое строение минералов, слагающих литосферу, распространение изоморфизма и рассеивания элементов. Примеров может служить комплексное извлечение из полиметаллических руд цинка, свинца, меди, серебра, кадмия, золота и т.д.

Резервом для сохранения окружающей среды служат вторичные ресурсы, разнообразные отходы, их утилизация и переработка. Это антропогенные месторождения многих видов сырья. Общая масса изделий из металлов, находящихся в обращении, составляет около 4 млрд т. Подсчитано, что около 25% из них морально устарели, и металлы, заключенные в изделиях, можно снова пустить в дело.

На месторождениях, особенно старых, накоплены так называемые хвосты, полученные на обогатительных фабриках после извлечения из руды полезного компонента. Оказалось, что в хвостах осталось больше полезного компонента, чем его было извлечено.

Кроме того, в окружающем человека пространстве, постоянно происходит процесс рассеивания различных элементов. Это происходит путем процессов окисления и разрушения. К примеру, на каждые 20 млрд т железа, добываемого ежегодно, приходится 14 млрд т рассеиваемого железа. Учитывая, что за 10 лет добыча полезных ископаемых удваивается, становится очевидной огромная техногенная нагрузка металлов на природные ландшафты.

Таким образом, чтобы решить первую и вторую проблемы геологии, т.е. полное удовлетворение человечества минеральными ресурсами и их рациональное использование, необходимо эти проблемы рассматривать в тесной связи с третьей глобальной проблемой – охраны геологической среды.

11. Горная энциклопедия Т.1., с. 538.

2Фридрих Моос (1773 – 1839) – немецкий минералог

3Прежде складчатые пояса континентов (орогены), а также активные окраины континентов и островные дуги называли геосинклинальными, геосинклинально-орогенными поясами или складчатыми геосинклинальными поясами, а в современной литературе – просто складчатыми или орогенными.

4Будинаж – от французского словаboudin– валик, колбаска; означает разделение пластов малопластичных пород, залегающих среди более пластичного материала, на линзы и блоки, отделенные друг от друга или соединенные тонкими шеками

5Кливаж – в переводе с французского языка означает – раскалывание, рассланцевание.

6В переводе с японского означает «большая волна в заливе».

7Характеристика ресурсов более подробно описывается в параграфе 6.2

8Экстраполяция – распространение известных свойств за пределы изученного интервала. Интерполяция – способ нахождения исследуемой характеристики между точками наблюдения

9Примечания:1. Записи выполняются на правой стороне полевого дневника, а зарисовки – на левой.

2. Использование буквенных обозначений не рекомендуется в случае протяженных обнажений, где букв алфавитам может оказаться меньше, чем образцов. В таких случаях лучше использовать числовую нумерацию, записываемую через дефис: обр. 1054-1-12.

10Объём отбираемых образцовопределяется характером их дальнейшего использования. Образцы для эталонных коллекций должны иметь размер 9 см на 12 см при толщине 3-4 см и иметь три свежих скола (следует иметь в виду, что иногда структурные и текстурные особенности рельефнее выражены на выветрелой поверхности; в таких случаях сохранение выветрелой поверхности обязательно). Многие образцы сопровождаются сколом (небольшим кусочком породы) для изготовления шлифа. В этом случае осколок должен откалываться из того же куска породы, иметь тот же номер и сопровождаться пометкой «шл.».

11Индексы, вне зависимости от условий залегания слоев, пишутся только горизонтально.

12Названия гор пишутся горизонтально, а рек – вертикально.