ГлавнаяВсе разведочные выработки, пройденные на месторождении, а также изменяющиеся естественные и искусственные обнажения должны быть задокументированы. Геологическая документация должна отражать все детали, необходимые для правильной увязки вскрытых разрезов, выяснения роли и влияния на геологическое строение разведуемого месторождения тектонических нарушений, жил и даек интрузивных пород, закарстованности и т. д. Геологическая документация разведочных выработок при разведке месторождений нерудных полезных ископаемых должна производиться с учетом назначения сырья. Она должна способствовать выяснению геологического строения месторождения, формы и внутреннего строения залежей полезного ископаемого, пространственного распределения отдельных разновидностей, типов и сортов минерального сырья и других геологических элементов, определяющих промышленную ценность месторождения.
Геологическая документация должна основываться на тщательном литологическом, петрографическом и структурном изучении толщ и горизонтов, слагающих месторождение.
Во многих случаях породы, слагающие месторождение, трудно диагностируются. Они весьма разнообразны по внешнему виду, цвету, структурно-текстурным особенностям. Поэтому в начале полевых работ, прежде чем приступить к документации, необходимо ознакомиться с имеющейся эталонной коллекцией образцов пород, характерных для данного района и месторождения. Такие коллекции обычно существуют в музеях при геологических управлениях или объединениях. Для новых районов в самом начале работ следует приступить к составлению эталонной коллекции и постоянно ее пополнять. Пользование эталонными коллекциями обеспечит единообразие в определении названия выявленных пород, что весьма важно при документации. Однако для более точного определения пород и минералов необходимо при проведении разведочных работ применять минералого-петрографические, а иногда и химические анализы. Следует избегать введения новых названий пород и минералов, так как это усложняет понимание геологического строения месторождения и его генезиса.
Для повышения качества геологической документации скважин при разведке месторождений целесообразно применять кернометрию и фотодокументацию. Применение этих методов позволит с большой точностью определить элементы залегания пересекаемых скважиной толщ, характер переслаивания, мощности отдельных слоев, их структурно-текстурные особенности.
Прежде чем приступить к документации, геолог, руководящий разведкой месторождения, должен разработать легенду. При разработке легенды следует исходить из следующих принципов: 1) легенда должна быть единой для всего района работ; 2) обозначения должны быть просты для исполнения; 3) в основу легенды должны быть положены общепринятые обозначения пород, имеющихся в геологическом разрезе; 4) легенда может быть цветной или штриховой, но удобнее пользоваться последней.
Перечень вопросов, которые должны отмечаться при документации, зависит от вида полезного ископаемого, предполагаемой области его использования и типа месторождения.
На месторождениях осадочного происхождения при документации максимальное внимание следует уделять литологическому изучению пород: определению и описанию пород с указанием их цвета, физического состояния, состава, структуры, текстуры, явлений метаморфизма и выветривания. При этом, учитывая намечаемую область использования пород, следует особенно тщательно описывать важные в практическом отношении признаки.
Толщу осадочных пород с нормальной макроструктурой необходимо разделить на слои и пачки в стратиграфической последовательности; каждому слою или пачке дать буквенный или цифровой индекс. Разрезы разведочных и эксплуатационных выработок и обнажений рекомендуется сопоставлять и увязывать между собой сразу же после их документации; слой, вскрытый в нескольких выработках, должен быть замаркирован одним индексом. От каждого слоя необходимо отбирать образцы для изготовления шлифов, пришлифовок и пробы для спектрального или химического анализа. Очень важно правильно определить стратиграфическое положение выделенных слоев, их состав и структурно-текстурные особенности, мощность каждого слоя и условия их залегания.
Толщи неслоистых массивных пород следует расчленить на разновидности по литологическому и фациальному признакам.
Детальная литологическая характеристика и правильная маркировка слоев и разновидностей пород при документации помогает разделить сырье на природные типы, которым обычно соответствуют определенные химические, физические и технические свойства. На основе литологического изучения разрабатывается рациональная схема опробования месторождения.
Для промышленной оценки месторождения необходимо установить характер вторичных изменений полезного ископаемого — окварцевание, доломитизация и т. д. Должны быть задокументированы встречающиеся в породе включения, гнезда, прожилки и линзы других пород, например гипса, ангидрита, серы, пирита, битумов и т. д. Следует также отмечать наличие или отсутствие выделений газа, степень водообильности, наличие мерзлых пород.
Существенное значение Для правильной оценки полезного ископаемого и условий разработки месторождения имеют трещиноватость, кливаж и другие проявления тектонического воздействия.
С распределением и направлением трещин связаны размеры и формы отдельностей, которые определяют габариты и выход штучного камня из горной массы, а также выбор системы разработки месторождения и продвижение забоев горных выработок. Трещины в породах бывают зияющими и заполненными рыхлым или плотным материалом. Наличие в трещинах некондиционных пород ухудшает качество сырья. Кроме того, трещины являются проводниками подземных вод. По трещинам часто наблюдаются ожелезнение, следы скольжения и брекчии трения, что также отрицательно влияет на химический состав и физическое состояние горных пород. Поэтому все эти факторы должны отмечаться при документации.
Трещиноватость следует изучать путем замеров азимутов и углов падения трещин, подсчитывать их количество, приходящееся на каждые 5—20 м проходки горной выработки или буровой скажины. Такой подсчет должен производиться в направлении, ориентированном вкрест простирания каждой системы трещин для каждого литологического слоя. При разведке месторождений штучного камня необходимо фиксировать количество интервалов, длина которых превышает требуемый техническими условиями или ГОСТом минимальный размер камня. При документации целесообразно установить наличие или отсутствие сопряженности между отдельными системами трещин, связь между трещиноватостью и тектоникой месторождения, зависимость интенсивности трещиноватости от литологического состава пород, их структуры, текстуры и мощности, а также степени выветривания.
Эффективность добычи пильного и стенового камня в основном зависит от степени трещиноватости горных пород, которая оказывает большое влияние на выход товарного камня из горной массы. В связи с этим большое значение имеет выбор правильного способа обработки полученных в процессе первичной документации замеров трещиноватости.
В литературе описано несколько методов обработки результатов замеров трещиноватости: Б.П. Беликова, Ф.А. Амбарцумяна и др.
Метод Б.П. Беликова, при помощи которого можно ориентировочно подсчитать выход среднего размера блоков, применим для характеристики трещинной тектоники месторождений облицовочного камня, разрабатываемых буроклиновым или буровзрывным способом при условии, что число главных систем трещин не превышает трех. Этот метод не применим для месторождений облицовочного и пильного стенового камня, разрабатываемых камнерезными машинами.
Для месторождений облицовочного и стенового камня осадочного происхождения, на которых встречаются в основном только тектонические трещины и трещины напластования, выдержанные в своем большинстве по простиранию и падению, положительные результаты даст графический метод И.Н. Горбылева.
В основе этого метода лежит тщательное изучение трещиноватости месторождения, предназначенного для механизированной разработки. Однако Ф.А. Амбарцумян отмечает, что «... для этого метода при разработке месторождения направление фронта работ должно совпадать с ориентировкой поверхности подсчета. При несоблюдении этого условия не исключены серьезные ошибки, так как в зависимости от угла встречи (пересечения) плоскостей трещин с плоскостью груди забоя потери готовой продукции могут быть различными.
При наличии 4—5 систем трещин, как это наблюдается в туфолавах и в некоторых вулканических породах, взаимная ориентировка фронта работ и систем трещин роли не играет».
Исходя из этого Ф.А. Амбарцумян предложил свой метод оценки степени трещиноватости и блочности месторождений природного камня. Однако этот метод еще не прошел достаточную экспериментальную проверку. Методика определения блочности пород по показателям трещиноватости, предложенная Е.П. Окользиным и П.Ф. Корсаковым, также на практике не проверена. Отсутствие общепринятой методики оценки вероятного выхода товарного камня по данным замеров трещиноватости вызывает необходимость производить обработку по нескольким способам и принимать тот способ, который больше всего согласуется с результатами опытной добычи.
Процессы выветривания приводят к механическому и химическому разрушению горных пород и тем самым изменяют их состав и качество. При описании зоны развития выветрелых пород необходимо отмечать ее характер, глубину распространения, вещественный состав и физико-механическое состояние.
При документации осадочных толщ предметом особого внимания должны быть карстовые явления — морфология карста, закономерности его распространения, гипсометрическое положение, литологический состав заполнений, стадия развития, возраст и происхождение. Необходимо определять и фиксировать размеры карстовых полостей. Обязательны масштабные зарисовки.
Карст может обнаруживать избирательную приуроченность к зонам тектонических нарушений, интенсивной трещиноватости, резко выраженной слоистости, а также к определенным литологическим слоям. Закарстованные породы часто характеризуются повышенной пористостью и кавернозностью. Для сильно закарстованных месторождений рекомендуется составлять специальные карты, на которые должны быть нанесены все карстопроявления и указаны их размеры в плане и по глубине. При документации необходимо также тщательно описывать состав пород, вмещающих полезное ископаемое, что имеет важное значение для проектирования системы разработки месторождения. При их документации особое внимание следует уделять физико-механическим свойствам и устойчивости пород.
При документации магматических пород большое внимание рекомендуется обращать на петрографический состав, структуру и текстуру, а также на трещиноватость, отдельность и характер выветривания.
На месторождениях гидротермального происхождения необходимо описать процессы метаморфизма и влияние их на состав полезного ископаемого, включения, жилы, дайки, а также тектонические нарушения, зоны дробления и выветривания. Следует дать обстоятельную характеристику полезного ископаемого и вмещающих пород: размеры и строение минералов полезного компонента, прорастание их другими минералами. Все это имеет большое значение для разработки схемы обогащения полезного ископаемого. При документации горных выработок необходимо в достаточном количестве производить замеры элементов залегания пород, тектонических нарушений и контактов одних пород с другими.
При документации скважин следует фиксировать углы встречи скважинами всех выделяемых слоев или разновидностей пород.
В процессе документации разведочных выработок нужно отмечать места отбора проб и образцов для изготовления шлифов и пришлифовок, указывая при этом, для каких целей отобраны пробы. Необходимо составить план опробования, на котором условными знаками следует выделить точки отбора проб, и образцов для каждого вида анализов или испытаний (рис. 4). При документации скважин необходимо устанавливать процент выхода керна по интервалам его подъема, а при глубине скважин свыше 100 м или при проходке наклонных скважин глубиной более 50 м — замерять азимутальные и зенитные углы их искривления. Эти замеры, как и углы встречи скважинами полезного ископаемого, следует учитывать при определении мощности слагающих разрез пород и при построении геологических разрезов.
При зарисовках геологического разреза, вскрытого разведочными выработками, и естественных обнажений важно правильно определить масштаб зарисовки. Определяется он исходя из мощности слоев и сложности описываемой толщи. Как показывает опыт, масштаб зарисовки толщ, характеризующихся небольшой мощностью слоев, должен быть не мельче 1:20, а при значительной их мощности (3—10 м) — 1:50—1:100. При очень большой мощности слоев (более 10 м) применяется более мелкий масштаб — 1:500—1:1000.
При документации эксплуатируемых месторождений и месторождений, разведуемых подземными горными выработками, должны составляться маркшейдерские планы. Эти планы должны обеспечить возможность составления погоризонтных планов и планов опробования. Обычно их составляют в масштабе 1:200—1:500. Сводные погоризонтные планы должны составляться в масштабе не мельче 1:1000.
Все разведочные и эксплуатационные выработки, геофизические и геохимические аномалии, естественные обнажения должны быть инструментально привязаны и нанесены на топографическую основу. Масштаб топоосновы определяется инструкциями ГКЗ России и обычно на крупных месторождениях (фосфоритов, солей, глин), занимающих большие площади, в условиях спокойного рельефа местности изменяется от 1:2000 до 1:5000, а в некоторых случаях до 1:10 000. На месторождениях с сильно расчлененным рельефом масштаб топографической основы должен быть не мельче 1:500 — 1:1000. Топографические планы допускается составлять в условной системе координат, но с обязательной привязкой к общегосударственной сети триангуляции.
Документация должна осуществляться по унифицированным формам, разработанным и утвержденным Министерством геологии России. Это способствует автоматизированной обработке собранной первичной документации на вычислительных машинах.
В целях обеспечения достоверности и качества первичной геологической документации в процессе ее проведения необходимо регулярно производить сличение документации с натурой — не реже одного раза в год. Сличение производится специально образованными комиссиями, в состав которых входит представитель геологического контроля. Результаты сличения должны быть оформлены актом, в котором указываются все сличаемые выработки, общий объем проконтролированного керна и горных выработок, дано заключение о соответствии документации натуре, ее качестве, а также рекомендации по устранению установленных недостатков. Объем необходимого сличения зависит от масштаба месторождения и в зависимости от сложности его строения может колебаться от 10 до 50%, но во всех случаях должно быть проконтролировано не менее 6—10 выработок каждого типа. Акт сличения документации с натурой не может быть заменен актом приема первичной документации, что иногда имеет место в практике работ, так как назначение этих документов различно.