Файл: Погребицкий Е.О. Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых.pdf

отличается от боковых пород, мощность может быть замерена линейкой, рулеткой или мерной лентой с точностью до 0,5—1,0 см. Строение залежи также можно наблюдать непосредственно и с такой же точ­ ностью выделить и замерить мощность отдельных рудных и безрудных пачек, слагающих рудное тело. Элементы залегания рудного тела и вмещающих пород могут быть замерены в наблюдаемой точке гор­ ным компасом или буссолью с точностью до 1—5°. При известной опытности геолога трудно спутать плоскости падения и сланцева­ тости. Структуру и текстуру полезного ископаемого и вмещающих пород можно детально рассмотреть и описать.

Качество полезного ископаемого характеризуется по пробам, положение которых относительно наблюдаемого сечения точно фик­ сируется. Положение разведочной точки в пространстве по данным маркшейдерской съемки определяется координатами х, у и z.

Если залежь ограничена недостаточно четко и связана с вмеща­ ющими породами постепенными переходами, ее границы, а также внутреннее строение устанавливаются условно по данным секцион­ ного опробования. Точность замеров рудных и безрудных прослоев в этом случае определяется длиной секционных проб на границе руда — пустая порода (кондиционная — некондиционная руда). В этом случае ошибки в замерах мощности могут быть также вполне объективно оценены.

В естественных обнажениях наблюдения и замеры по всем гео­ лого-промышленным параметрам могут быть непредставительными (из-за изменения рудных тел и вмещающих пород в зоне окисления). Непредставительными для всего рудного тела или для отдельных блоков могут быть также замеры и наблюдения в горных выработках. Но такого рода ошибки имеют особый характер, это ошибки особого рода, и о них речь впереди.

Бурение как способ разведки в отношении надежности, безуслов­ но, уступает горным выработкам. Как правило, технические ошибки разведки по данным бурения значительно больше. Особенно важно, что это часто систематические ошибки, оценить истинную величину которых нельзя без сравнения с данными в тех же точках по гор­ ным выработкам. Контроль же буровых данных каротажем не всегда дает безусловно надежные результаты.

Считается, что наиболее надежные геологические наблюдения дает колонковое бурение. Керн, поднятый из скважины, предста­ вляет собой образцы горных пород, пройденных скважиной на опре­ деленном интервале, отобранные сплошь по всей толще с сохране­ нием последовательности, вещественного состава, текстуры и струк­ туры, условий залегания и взаимного соотношения пород. Считается также, что керн, являясь объектом прямых наблюдений и замеров, в идеальном случае может дать ту же геологическую информацию, что и наблюдения в горных выработках. Однако на практике, как правило, это далеко не так.

Линейный выход керна 100% от мощности пробуренных пород крайне редкое явление, и то на интервалах, измеряемых единицами

50

метров. Удовлетворительным считается 70% выхода керна по сква­ жине. В этом случае около трети всех пород, пройденных скважи­ ной, в керне не представлено. Но это общая средняя цифра. Породы обладают различной способностью при бурении истираться и размы­ ваться, превращаясь в муть и шлам и не давая керна. Это свойство пород называется избирательным истиранием. По отдельным интер­ валам бурения (1,5—3,0 м в зависимости от характера пород) выход керна колеблется в весьма широких пределах (от 0 до 100%), т. е. породы, в том числе и полезное ископаемое, мощностью 1—3 м могут вовсе не дать керна при благополучном его среднем выходе.

За счет каких пород произошла потеря керна, можно судить лишь по косвенным соображениям — по ходу бурового снаряда, изменениям в реяшме промывки, цвету и составу промывочного раствора. Определение характера пород, по которым потерян керн, зависит от квалификации бурового мастера. Чем глубже скважина, тем менее надежны косвенные данные о разрезе пробуренных по­ род. В лучшем случае с известной степенью надежности может быть установлена последовательность и мощность пройденных пород. Известны многочисленные случаи полного пропуска залежи полез­ ного ископаемого или существенного занижения ее мощности. По­ тери керна ведут также к ошибкам в фиксации глубины встречи кровли залежи, мощности рудных и безрудных прослоев. Информа­ ция о вещественном составе, текстуре и структуре пород, характер­ ных контактов и других взаимоотношений пород при избирательном истирании искажена или вовсе теряется. Чем резче выражено избира­ тельное истирание пород и полезного ископаемого п чем многослойнее разрез изучаемой толщи, тем менее надежны данные колонко­ вого бурения даже при высоком выходе керна.

Данные бурения при разведке ископаемых углей могут быть про­ верены и исправлены каротажем. Известны случаи, когда данные по каротажу скважин в отношении мощности, строения и глубины залегания полезного ископаемого считаются более надеяшыми, чем по бурению. По каротажным данным, полученным по методике, разработанной В. В. Гречухиным, в Печорском бассейне на одном из полей были подсчитаны и утверждены в ГКЗ запасы угля. В до­ кладе В. В. Гречухина на научно-технической конференции Печор­ ского бассейна (Воркута, 1970 г.) сообщалось, что зольность углей по каротажу в Печорском бассейне определялась различными мето­ дами. Используя процентные отношения среднего значения золь­ ности отдельной пачки к среднему ее значению для всего пласта и сопоставляя их с известной зольностью пачки по грунтоносной пробе, определяли среднюю зольность угля в скважине. Эта мето­ дика обеспечивает точность ±2% (по абсолютному значению). При отсутствии данных по опорным пачкам на основе так называемых относительных и приведенных кажущихся сопротивлений опреде­ ляли зольность угля с ошибкой ±3% .

Методика рассеянного гамма-гамма-излучения (ГГМ) и селектив­ ного гамма-гамма-излучения (ГГМ-С) дает возможность определять

зольность угля с точностью до ±3% . Погрешность определения зольности угля по методу естественного гамма-излучения (ГМ) оце­ нивается в ±5% (абсолютных). Выход летучих для углей (в преде­ лах 10—35%) определялся как функция значения пористости, ско­ рости распространения упругих колебаний и удельного сопротивле­ ния пород, вмещающих угольный пласт.

На том же совещании А. А. Климов сообщил, что метод макрофокусировашюго зонда (ММФЗ) при исследованиях в Печорской геофи­ зической экспедиции давал возможность выделять в строении уголь­ ных пластов породные прослои мощностью от 1—2 см и соответ­ ственно положение контактов угля и породы с точностью 1—2 см, По данным А. А. Климова, среднеквадратичная погрешность опре­ деления средней зольности угля по диаграмме селективного гамма- гамма-метода равна ±5% (абсолютных).

К сожалению, все это только опытные работы. Серийная аппара­ тура и технология каротажных работ в производственных условиях далеко отстает от них. Средние ошибки каротажных данных о глу­ бине контактов угольных пластов, их мощности и строении того же порядка, что и при бурении, и нет основания считать, что результаты каротажа точнее, чем бурения. В практике работы ГКЗ при подсчете запасов по угольным полям обычно принято брать по каротажу дан­ ные о глубине встречи кровли угольного пласта, а для мощности брать среднюю из данных каротажа и бурения. В блоках, где мощ­ ность угольного пласта на грани рабочей, и в отдельных точках, где она по каротажу меньше, чем по бурению, принято считать мощность по каротажу. Однако такую практику следует рассматривать лишь как способ перестраховки. Какого-либо серьезного обоснования ей не дано. В отношении каротажа как способа повышения надежности данных разведки буровыми скважинами предстоит еще серьезная работа по усовершенствованию аппаратуры, технологии и главным образом организации каротажных работ.

Как видно из описанных выше примеров погрешностей разведки, бурение иногда приводит к неправильному заключению о положе­ нии в пространстве вскрытых скважиной пород. Дело в том, что при бурении скважин глубиной более 100—150 м происходит обычно отклонение их от заданного направления; изменяются как первона­ чальный угол наклона (зенитное искривление), так и азимут ее оси (азимутальное искривление). Как тот, так и другой углы искривления меняются с углублением скважины. Если не приняты соответству­ ющие меры, то при глубине скважины 500—1000 м действительная ось ее будет резко отклоняться от проектной и вместо прямой она может оказаться весьма сложной кривой, иногда винтовой линией. При этом надо иметь в виду, что если зенитный угол искривления скважины измеряется довольно легко, надежно и точно, то для точ­ ного замера азимутальных углов вполне надежных способов пока нет. Очевидно, что если мы надежно не знаем истинного азимута направ­ ления скважины, то положение в пространстве пересекаемых скважи­ ной пород (в том числе и рудных тел) не может быть точно определено

52

Ошибки в построении рудных контуров и площадей из-за неточ­ ных замеров искривления разведочных скважин иногда достигают весьма существенных значений. Истинная структура месторождения при этом, как мы видели, иногда искажается до неузнаваемости.

Не находятся ли сделанные замечания о надежности во многих случаях колонкового бурения при разведке в противоречии с тем, что разведка месторождений полезных ископаемых осуществляется главным образом бурением, и именно колонковым? На этот вопрос можно ответить так:

1)надежность разведки повышается, если бурение производится

вкомплексе с геофизическими методами и контролируется добавоч­ ными скважинами в характерных точках месторождения, детальным геологическим картированием рудного поля и горными выработками на выходах пород;

2)для разведки сложных месторождений бурение должно обя­ зательно сочетаться с разведкой горными работами;

3)относительная дешевизна и высокая производительность бу­ рения позволяет повышать надежность разведки за счет увеличения количества разведочных точек;

4)необходимо все время повышать квалификацию бурового персонала и совершенствовать технологию бурения в зависимости от особенностей разведуемого объекта и задач разведки.

Вместе с тем следует иметь в виду, что ответственные заключения по данным разведки бурением надо делать весьма осторожно, учиты­ вая тип месторождения и индивидуальные его особенности, которые выявляются в процессе разведки.

Технические ошибки относятся в основном к случайным. Однако ошибки, связанные, с методом разведки, например за счет избиратель­ ного истирания керна, часто имеют систематический характер. Ха­ рактер ошибок выявляется, как обычно, сериями равноточных по­ вторных наблюдений и контрольных более точных выработок и на­ блюдений. О контроле технических ошибок будет сказано ниже.

Погрешности документации

Кроме рассмотренных технических ошибки возникают также в про­ цессе первичной геологической документации разведочных данных. Они также могут быть как случайными, так и систематическими.

Геологическую документацию разведочных выработок редко вы­ полняет ведущий геолог разведочного участка. Обычно эта работа доверяется технику-геологу, студентам-практикантам и другому менее квалифицированному, менее опытному и менее ответственному персоналу. В результате описания разреза пород и отдельных слоев часто имеют шаблонный и формальный характер; индивидуальные их черты теряются. Отдельные характерные, иногда даже опорные прослои и горизонты остаются незамеченными и не фиксируются.

Геологическая информация из-за погрешностей документации в лучшем случае страдает недостаточной полнотой. Часто она

53.

искажается, становится ошибочной. Наиболее распространенные ошиб­ ки геологической документации: неправильное определение пород, неточное установление контактов между различными породами, пропуски важных текстурных и структурных признаков пород, характерных минералов, руководящих органических остатков, вто­ ричных изменений пород, характерных для тектонических зон признаков, плоскостей скольжения, штриховки, зон дробления, смятия, брекчировапия, милонитизации пород и т. п.

Иногда, как мы видели на примере разведки Гайского месторо­ ждения. при документации путают плоскости падения пород с пло­ скостями их сланцеватости. Такие промахи могут привести к крупным ошибкам в структуре месторождений.

Характерно, что при повторной документации кернов буровых скважин квалифицированными специалистами часто в немых тол­ щах обнаруживаются палеонтологически охарактеризованные го­ ризонты, литологические опорные горизонты, отчетливо выражен­ ные зоны дизъюнктивных нарушений, околорудные изменения по­ род, уточняются мощность и особенно строение залежей полезного ископаемого, элементы залегания пород, выявляются пропущенные залежи-спутники и т. д.

Ошибки документации имеют в большинстве своем качественный характер; оценить их количественно часто трудно, но если их не вы­ явить своевременно, они могут повести к очень крупным погрешно­ стям в интерпретации данных разведки и геологических построений, на них основанных. Если возникло сомнение в надежности первичных данных разведки, необходимо проверить прежде всего первичную геологическую документацию.

В правильно организованной разведочной партии ведущий гео­ лог должен систематически не реже одного-двух раз в неделю тща­ тельно проверять первичную геологическую документацию техни- ков-геологов и не только в конторе по записям, а непосредственно на скважинах и в горных разведочных выработках, сверяя записи с натурой. Для ведущего геолога первичная геологическая докумен­ тация — одна из важнейших обязанностей. Первичную геологиче­ скую документацию впоследствии, как правило, проверить нельзя: керн при длительном хранении разрушается и теряется, горные вы­ работки обрушаются и места наблюдения становятся недоступными. Между тем, если на технические ошибки наложатся ошибки доку­ ментации, то возможны весьма крупные погрешности в геологиче­ ских предположениях, построениях, прогнозах по месторождению.

Геологические ошибки обобщения разведочных данных

Первичные разведочные данные относятся к отдельным точкам, а от разведчика требуется общая характеристика месторождения, и при этом необходимы не только средние значения геолого-промы-

54