Геологоразведочные работы

ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ (ГРР), комплекс работ, направленных на выявление месторождений полезных ископаемых и подготовку их к промышленному использованию. При ГРР изучают закономерности размещения, условия образования, особенности строения и минерального состава месторождений (основных и сопутствующих компонентов), изменчивость морфологии залежей, состав и свойства полезных ископаемых с целью прогнозирования, поисков, разведки, геолого-экономической оценки и подготовки к эксплуатации месторождений. В зависимости от масштаба проводимых работ и их задач ГРР включают региональные и детальные геологические, геофизические, геохимические, аэрокосмические и другие съёмки, горные и буровые работы, составление геологической документации скважин и других горных выработок, а также отбор, анализ и технологические испытания проб полезных ископаемых. Составными частями ГРР являются также топографо-геодезические и маркшейдерские работы, гидрогеологические, инженерно-геологические, горно-геологические и другие исследования. Наряду с поисками и разведкой месторождений учитываются природно-климатические, географо-экономические и социально-экономические условия, влияющие на рациональное освоение месторождений, оценивается возможное воздействие процесса эксплуатации месторождения на окружающую среду.

ГРР проводятся в несколько этапов и стадий путём последовательного приближения (от крупных рудоносных площадей к локальным перспективным участкам и рудным телам) и соблюдения установленного соответствия между рангом площадей, детальностью работ и комплексами используемых методов. Стадийность предусматривает также последовательную детализацию геолого-экономического и технико-экономического изучения районов и объектов, в связи с чем на каждой стадии ГРР производится оценка ресурсов и запасов по определённым категориям. В соответствии с изменяющимися экономическими условиями и задачами по выявлению и оценке ресурсов полезных ископаемых стадийность ГРР периодически совершенствуется.

Выявление и изучение месторождений твёрдых полезных ископаемых осуществляется в 3 этапа (5 стадий ГРР):

1-йэтап (работы общегеологического и минерагенического назначения) состоит из одной стадии - регионального геологического изучения недр и прогнозирования полезных ископаемых, конечным результатом которой является оценка минерагенического потенциала и прогнозных ресурсов полезных ископаемых категорий Р₃ и Р₂ (производится по средним показателям определённых геолого-промышленных типов месторождения).

2-йэтап (поиски и оценка месторождений) включает две стадии - поисковые и оценочные работы. На поисковой стадии определяются ресурсы категории Р₂ по показателям месторождений аналогов. На стадии оценочных работ выявляются запасы категорий С₁ + С₂ и ресурсы категории P₁. Геолого-экономическая оценка объектов проводится по укрупнённым показателям и временным разведочным кондициям.

3-йэтап (разведка и освоение месторождений) состоит из двух стадий - разведки и эксплуатационной разведки. Подсчёт разведанных запасов полезных ископаемых осуществляется по постоянным разведочным и эксплуатационным кондициям с выделением запасов категорий С₂, С₁, В, А. Схема стадийности ГРР на твёрдые полезные ископаемые, принятая в России, соответствует Международной рамочной классификации, рекомендованной ООН (1997), и другим зарубежным классификациям.

ГРР на нефть и газ проводятся в 3 этапа: региональный, поисково-оценочный и разведочный. Региональный этап включает две стадии - прогноз нефтегазоносности и оценку зон нефтегазонакопления, на которых выявляются прогнозные ресурсы категорий Д₁ и Д₂. Поисково-оценочный этап состоит из трёх стадий. На стадии выявления объектов поискового бурения определяются прогнозные локализованные ресурсы категории Д₁Л, на стадии подготовки объектов к поисковому бурению - перспективные ресурсы категории С₃, на стадии поиска и оценки месторождений (залежей) локализуются предварительно оценённые запасы категории С₂ и частично разведанные запасы категории С₁. Разведочный этап состоит из стадии разведки и пробной эксплуатации, в результате которой выявляются разведанные запасы категории С₁ и частично предварительно оценённые запасы категории С₂.

Специфичны интенсивно развивающиеся морские ГРР, цель которых - обнаружение и изучение месторождений твёрдых (железомарганцевые конкреции, кобальтоносные корки, глубоководные сульфиды, металлоносные осадки и др.), жидких и газообразных (нефть и горючий газ) полезных ископаемых континентального шельфа и дна Мирового океана. Методика проведения ГРР на твёрдые полезные ископаемые определяется особенностями залегания (скопления железомарганцевых конкреций находятся на глубине до 6000 м от поверхности океана, кобальтоносных корок - до 3500 м), локализации (размеры потенциально перспективных участков достигают нескольких миллионов км², рудных залежей - нескольких сотен км², при мощности рудного слоя от первых см до десятков см) и локального рельефа дна. Основную роль играют геофизические методы: многолучевое эхолотирование, гидромагнитометрия, геоакустические методы, включающие сонарную съёмку, высокочастотное и непрерывное сейсмоакустическое профилирование, а также фототелевизионное профилирование. Морские ГРР на твёрдые полезные ископаемые выполняются в четыре стадии: региональную, поисковую, поисково-разведочную и разведочную. На региональной стадии объектом изучения являются рудные районы, работы соответствуют основном масштабу карт 1:1 000 000. На последующих стадиях (поисковой и поисково-разведочной) работы выполняются в пределах рудных полей и соответствуют масштабу карт 1:200 000, оценка ресурсов производится по категории Р₂, на участках детализационных работ по категории Р₁. Масштаб карт разведочной стадии укрупняется до 1:50 000, оценка ресурсов производится по категории Р₁. Морские ГРР на нефть и газ разделяются на те же этапы и стадии, что и аналогичные ГРР на суше. Ведущим методом регионального и поисково-оценочного этапов является геофизическая разведка, главным образом сейсморазведка, осуществляемая в 2- и 3-мерном вариантах (2D и 3D). Наряду с сейсморазведкой широко используются гравиметрия, магнитометрия, электроразведка и др. Ведущий метод разведочного этапа - бурение глубоких скважин, которому, как правило, предшествует комплекс морских инженерно-геологических изысканий, обеспечивающих безопасное размещение буровой установки. Бурение скважин завершается скважинными геофизическими исследованиями и испытанием пластов с целью обнаружения залежей и оценки нефтегазогеологических свойств вскрытого разреза отложений.

В состав ГРР входят также исследования, проводящиеся в различных отраслях хозяйственной деятельности с разнообразными целями: изучение недр для строительства и эксплуатации подземных сооружений, для инженерно-геологического изучения отдельных районов, подготовки вместилищ для подземного захоронения токсичных веществ, отходов производства и так далее.

Фонд легкооткрываемых месторождений практически исчерпан, поэтому развитие ГРР связано с решением новых задач, включающих: расширение минерально-сырьевых баз на промышленно освоенных территориях за счёт выявления глубокозалегающих, слепых (не имеющих выхода на поверхность) и погребённых (под рыхлыми отложениями) залежей; подготовку новых минерально-сырьевых баз в труднодоступных малоосвоенных районах; поиски и разведку большеобъёмных месторождений с низкими концентрациями полезных компонентов, а также месторождений нетрадиционных геолого-промышленных типов. Сложность решаемых задач и неоднозначность геологической интерпретации получаемых данных приводят к необходимости комплексирования ГРР, то есть оптимального сочетания геологических, геофизических, геохимических, аэрокосмических и других методов и горно-буровых работ. Разработаны и успешно применяются прогнозно-поисковые комплексы, которые по своему содержанию, сочетанию методов и очерёдности их проведения соответствуют стадийности геологоразведочного процесса. Также внедряются геолого-геофизические технологии (базирующиеся на сочетании горно-буровых работ, геологических, геофизических, геохимических, аэрокосмических и других методов исследований), предусматривающие переход к единому управляемому геологоразведочному процессу, в котором все виды ГРР комплексированы в определённой последовательности и взаимосвязи, включая обработку и интерпретацию полученных данных с использованием компьютерных систем. Особое значение имеют так называемые сквозные геолого-геофизические технологии, охватывающие несколько стадий геологоразведочного процесса, в составе которых на базе многофакторных моделей реализуются ГРР с индивидуальной сетью наблюдений, что повышает экономическую эффективность за счёт сокращения их объёмов, а также качество геологической изученности сырьевых объектов. Применение таких технологий позволяет выполнять: количественную переоценку ресурсного потенциала основных металлогенических и нефтегазоносных провинций; переинтерпретацию старых геологоразведочных данных, переоценку ресурсов и запасов объектов нераспределённого фонда недр для определения их инвестиционной привлекательности и финансовых рисков промышленного освоения; компьютерное моделирование геологической среды, месторождений различных геолого-промышленных типов для целей оценки, подсчёта и экспертизы запасов полезных ископаемых. Геоинформационные системы технологии (ГИС-технологии) с использованием данных дистанционного зондирования Земли и систем глобального спутникового позиционирования (GPS и ГЛОНАСС) дают многофункциональную, оперативную и достоверную информацию, широко используемую в практике ГРР. Применение новейших технологий при решении прогнозно-поисковых задач обеспечивает обработку в краткие сроки большого объёма разнообразной геологической информации и повышает результативность ГРР, позволяет определить их перспективные направления, радикально сократить сроки поисков, оценки, разведки, проектирования и ввода в эксплуатацию месторождений полезных ископаемых.

Лит.: Смирнов В. И. Геологические основы поисков и разведок рудных месторождений. М., 1957; Каждан А. Б. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. М., 1984; Международно-правовые и экономические проблемы поиска, разведки и освоения минеральных ресурсов глубоководных районов Мирового океана. Геленджик, 1989.