Геолог.съемка и картограф-Губин / модуль 2 / Лекция 2
.docМодуль 2
Лекция 2
Геологическая съемка. Цель, задачи и содержание. Классификация и характеристика геологических съемок. Региональные геолого-геофизические исследования масштаба 1:1000 000 (1:500 000). Региональные геологосъемочные работы масштаба 1:200 000 (1:100 000). Геологосъемочные работы масштаба 1:50 000 (1:25 000) с общими поисками.
Геологическая съемка представляет собой комплекс исследований, осуществляемых с целью изучения строения земной коры, составления геологических карт (геологическое картографирование) и выявления перспектив территорий в отношении полезных ископаемых. При геологической съемке всесторонне изучаются горные породы для определения их состава, форм залегания, происхождения и возраста. Составленные в процессе съемки геологические карты позволяют сделать выводы о строении и развитии земной коры как отдельных регионов, так и обширных геологических областей, способствуют выяснению закономерностей распространения месторождений полезных ископаемых, служит основой для проведения геологоразведочных работ.
Задачей геологических съемок является выполнение комплекса работ по изучению геологического строения района и составлению геологических карт такими сведениями по геологии, геоморфологии, полезными ископаемыми, с помощью которых можно обоснованно оценить перспективы района в отношении полезных ископаемых. Таким образом, геологическая съемка и составление геологической карты при геологопоисковых исследованиях служат средством для познания геологического строения района, закономерностей распределения полезных ископаемых и определения направления дальнейших работ. Поэтому геологическая съемка и поиски полезных ископаемых неотделимы друг от друга, и часто, особенно при крупномасштабных съемках, осуществляются одновременно.
Геологическая съемка сопровождается полевыми исследованиями свойств горных пород и условий их залегания, проходкой шурфов, бурением скважин, изучением материалов дистанционного зондирования земной поверхности, комплексом геофизических съемок (электро-, грави-, магнито – и сейсморазведка). Для определения состава и происхождения горных пород применяются минералогический, петрографический, геохимический и другие методы изучения. При установлении возраста горных пород используют стратиграфический и палеонтологический методы. С целью определения абсолютного возраста горных пород, включая и самые древние, применяют методы, основанные на изучении продуктов радиоактивного распада атомов некоторых химических элементов и их изотопов.
Задачи, содержание и детальность геологосъемочных работ обусловлены их масштабом. К основным особенностям современных геологических съемок относятся их комплексность и планомерность, базирующиеся на единых методических требованиях. Комплексные геологические съемки общего типа характеризуются тем, что наряду с основным видом работ, т. е. изучением коренных пород, производятся съемка четвертичных отложений и поиски полезных ископаемых, а также весь комплекс сопутствующих исследований (геофизические, гидрогеологические и др.). Поэтому наряду с геологической обязательно составляются и другие карты.
Геологическая съемка проводится планомерно в соответствии с методическими указаниями о порядке проведения геологоразведочных работ на твердые полезные ископаемые по стадиям. Работы во всех геологосъемочных партиях должны соответствовать единым требованиям, изложенным в инструкциях и методических руководствах.
К основным задачам региональных геологосъемочных работ в Республике Беларусь на ближайшие годы относятся: обновление геологической съемки отдельных территорий страны масштабе 1:200 000; дальнейшее развитие крупномасштабной геологической съемки, издание Государственной геологической карты 1:50 000; увеличение объемов крупномасштабного геологического картографирования ранее заснятых площадей в районах действующих горнодобывающих предприятий и территориально-промышленных комплексов; проведение космофотогеологического картографирования территории страны в масштабах 1:500 000 – 1:200 000.
По дистанционному изучению поверхности Земли намечается совершенствование существующих, разработка новых методов и аппаратуры дистанционного изучения и обработки аэро- и космических материалов на всех этапах геологосъемочных и поисковых работ.
В дальнейшем предусматривается укрепить научно-методическую базу региональных геологических работ с учетом тенденции их развития и возрастающих потребностей производства, совершенствовать существующие и разрабатывать новые высокопроизводительные методы геологического картографирования; исследовать глубинное строение земной коры с помощью бурения глубоких скважин; составить специализированные мелкомасштабные карты геологического содержания; разработать методику локального прогнозирования и составления крупномасштабных прогнозных карт, на которых будет отражена количественная оценка минерального сырья.
Качество геологосъемочных работ во многом определяется состоянием региональных сопутствующих геофизических и геохимических исследований. В связи с этим следует развивать различные виды съемок: аэрогеофизические, магнитные с протонным и квантовым магнитометрами, опытные геофизические с космических летательных аппаратов. Значительно расширится применение сейсмо- и электроразведки при изучении глубинного строения перспективных районов. Геохимические исследования прочно, вошли в практику региональных геологических работ. В последние годы в России и в других странах применение геохимических методов способствовало открытию десятков месторождений.
Классификация и характеристика геологических съемок
Для рационального и экономического ведения геологоразведочных работ на твердые полезные ископаемые принята следующая стадийность их выполнения.
Стадия 1. Региональное геологическое изучение: а) региональные геолого-геофизические исследования масштабов 1:1 000 000 ‑ 1:500 000; б) региональные геологосъемочные работы масштаба 1:200 000 (1:100 000).
Стадия 2. Геологосъемочные работы масштаба 1:50 000 (1:25 000) с общими поисками.
Стадия 3. Поисковые работы.
Стадия 4. Поисково-оценочные работы.
Стадия 5. Предварительная разведка.
Стадия 6. Детальная разведка
Стадия 7. Доразведка месторождения:
а) доразведка месторождения, не освоенного промышленностью;
б) доразведка разрабатываемого месторождения.
Стадия 8. Эксплуатационная разведка.
Содержание проводимых на каждой стадии исследований определяется ее задачами, природными условиями нахождения объектов работ, степенью обнаженности территории, видом изучаемого полезного ископаемого и другими особенностями.
Перечисленные стадии геологоразведочных работ, как правило, должны осуществляться в приведенной последовательности. Последующая стадия может выполняться со значительным перерывом во времени по завершении предыдущей.
Региональные геолого-геофизиченские исследования и геологосъемочные работы на стадии 1 и 2 позволяют выявить закономерности геологического строения территории и оценить ее минерагенический потенциал. Остановимся более подробно не геологических исследованиях стадий 1 и 2.
Региональные геолого-геофизические исследования масштаба 1:1000 000 (1:500 000) предусматривают создание новой или уточненной геологической основы для всей территории страны или крупных единых экономических и административных регионов и геолого-структурных областей с целью комплексного регионального изучения страны, научного обоснования направления геологосъемочных работ масштаба 1:200 000, общей оценки минерагенического потенциала страны и отдельных ее регионов.
В эту группу работ входят важные исследования по оценке минерагенического потенциала регионов путем составления металлогенических и прогнозных карт. Главнейшая задача работ – определение новых региональных закономерностей размещения месторождений на основе обобщения геологических, геохимических, геофизических, космогеологических данных, установление новых критериев прогноза рудных районов и, самое главное, переоценка перспектив регионов с позиций выявления новых типов месторождений (осадочно-гидротермальных, вулканогенно-осадочных и др.), познание рудоносности докембрийских образований в регионах.
Для решения проблемы прогноза рудных районов составляются металлогенические карты масштаба 1:500 000 и 1:1000 000. Необходимо соблюдать строгую периодичность их составления – 15‑20 лет. Карты должны систематизировать наиболее полно накопленный к этому времени новый материал.
Такие металлогенические прогнозные карты составляются для регионов, перспективы которых могут быть переоценены по-новому. Например, Урал, где выявлены новые типы месторождений и познаны новые типы месторождений. Подобные картографические модели масштаба 1:500 000 составлены для территории Беларуси: прогнозная карта алмазоносности, минерагенические карты платформенного чехла и другие.
Важной задачей региональных геолого-геофизических исследований для целей прогноза размещения полезных ископаемых является познание глубинного строения литосферы, ее неоднородностей. В последнее время выявлены взаимосвязи между рельефом верхней границы мантии и размещением рудных месторождений. Намечается, что оловянные и вольфрамовые месторождения локализуются над гребнями и валообразными поднятиями мантии; к склонам поднятий мантии и ее прогибам тяготеют месторождения меди, молибдена, свинца и цинка, на платформах – алмазов. Золоторудные, баритовые, серебряные, марганцевые, ртутные и сурьмяные месторождения связаны с рифтовыми зонами и располагаются на их плечах. Для зон развития таких месторождений характерно неглубокое залегание мантии в основании грабенов.
Региональные геологосъемочные работы масштаба 1:200 000 (1:100 000) проводятся с целью планомерного геологического изучения территории. В регионах с особо сложным геологическим строением допускается проведение съемки масштаба 1:100 000. Основным назначением этих работ является выяснение геологического строения и закономерностей, определяющих размещение полезных ископаемых в пределах изучаемых крупных регионов. Это дает возможность районировать территории по природным комплексам (геологическим условиям размещения) полезных ископаемых, выделять перспективные геологические структуры и определять условия проведения дальнейших геологосъемочных и поисковых работ.
Геологической съемке предшествуют геофизические работы масштаба 1:200 000 (1:100 000). Они ставятся с целью создания геофизической основы, позволяющей выявлять основные геолого-структурные элементы строения региона и с учетом этого выбирать направление последующих геолгосъемочных и более детальных геофизических работ.
В комплекс геофизических работ, проводимых наземными или аэрокосмическими методами, включаются гравиаметрические, магнитные и радиометрические съемки масштаба 1:200 000, а также профильные сейсмические исследования.
Геологосъемочные работы масштаба 1:200 000 (1:100 000) имеют первостепенное значение для расширения минерально-сырьевой базы. С ними прежде всего связаны две задачи: выявление новых перспективных районов (месторождений) и комплексная оценка перспектив старых районов, где действуют горно-рудные предприятия. Отсюда вытекает необходимость постановки этих работ на наиболее перспективных площадях, которые могут быть выявлены по комплексу признаков на основе предварительно проведенных металлогенических и прогнозных исследований. Начиная эти работы, необходимо знать, с какой конкретной целью ставится съемка, выявление каких типов месторождений здесь ожидается. Важен прикладной эффект съемочных работ.
При геологосъемочных работах особое значение имеют геохимические исследования, составление прогнозных карт на геохимической основе. Следует отметить, что большинство крупных месторождений за рубежом открыто с помощью геохимических методов, причем на территориях, для которых неоднократно составлялись крупномасштабные геологические карты. Примером может служить медно-полиметаллическое (колчеданное) с баритом месторождение Шесси, открытое во Франции в 15 км западнее Лиона на территории, казалось бы, изученной вдоль и поперек.
7
Геологосъемочные работы этого масштаба проводятся с использованием материалов региональных геофизических работ и аэрофотогеологической, высотной и космической съемок.
Поиски, сопровождающие эти работы, заключаются, как правило, в проведении геохимического, шлихового, гидрохимического и других видов опробования территории съемки или ее наиболее перспективных частей. В процессе поисков проводится первичная оценка выявленных проявлений с минимумом наземных геофизических, геохимических, горных и буровых работ. Для решения поставленных задач, в случае необходимости, применяются более детальные геофизические методы исследований, а также проходка поверхностных горных выработок и буровых скважин.
Аэрофотогеологическое картирование масштаба 1:200 000 выполняется для выяснения общих черт геологического строения крупах тектонических структур и выделения в их пределах площадей, заслуживающих первоочередной постановки геологосъемочных и поисковых работ. В результате этих работ составляется аэрофотогеологическая карта.
При геологической съемке масштаба 1:200 000 осуществляется необходимый минимум геоморфологических и гидрогеологических нападений. В районах промышленного и сельскохозяйственного освоения проводится комплексная геолого-гидрогеологическая съемка.
Основным результатом региональных геологосъемочных работ масштаба 1:200 000 (или при необходимости 1:100 000) является государственная геологическая карта по листам принятой топографической разграфки. В дополнение к ней составляются карта полезных ископаемых и прогнозно-металлогенические схемы с выделением перспективных на выявление полезных ископаемых структур, зон и площадей, рекомендуемых для дальнейших геологосъемочных и поисковых работ. Составляемые карты сопровождаются объяснительным текстом.
На площадях, по которым ранее составленные карты масштаба 1:200 000 не содержат достаточной информации в свете современных представлений о геологическом строении, а позднейшими работами установлена их перспективность на выявление месторождений полезных ископаемых, может производиться геологическое до-изучение масштаба 1:200 000. Оно проводится с применением комплекса наиболее эффективных методов получения недостающей информации и при максимальном использовании материалов предшествующего геологического и геофизического изучения, а также материалов дистанционных съемок.
В результате геологического доизучения должна быть составлена отвечающая современным требованиям геологическая карта масштаба 1:200 000 и произведена переоценка перспектив территории на те или иные полезные ископаемые с составлением комплекта карт, предусмотренных для геологической съемки масштаба 1:200 000.
Геологические работы масштаба 1:50 000 (1:25 000) с общими поисками имеют определяющее значение в развитии минерально-сырьевой базы. При постановке этих работ и выборе площадей нужно базироваться на всех материалах предыдущих стадий геологосъемочных работ, на основе которых должны быть определены самые перспективные территории для открытия месторождений тех или иных топов. При съемочных работах обращается внимание на те же группы территорий: действующие горно-рудные районы и площади, где, как правило, известны только рудопроявления. Особое значение для открытия месторождений имеют геохимические методы поисков. Большую роль приобретает создание обобщенных моделей крупных месторождений разных рудных формаций. Они должны быть использованы как своеобразные эталоны, чтобы от них можно было отталкиваться при решении вопросов прогноза на конкретных территориях, с обязательным учетом всех специфических «провинциальных» особенностей их строения.
Геологическая съемка масштаба 1:50 000 проводится в районах, перспективных на нахождение полезных ископаемых. Основным назначением этих работ является создание геологической основы для проведения последующих геологических исследований. В процессе сопровождающих геологическую, съемку поисков осуществляется прогнозная оценка известных и вновь выявленных рудоконтролирующих структур, зон и проявлений полезных ископаемых с целью выбора и обоснования дальнейших специализированных поисковых работ. В районах с особо сложным геологическим строением допускается проведение геологической съемки в масштабе 1:25 000.
Геологическая съемка на этой подстадии включает широкий комплекс подготовительных и сопровождающих видов работ. К первым относятся различные методы площадных геофизических исследований (магнитная, гравиметрическая, радиометрическая съемки, сейсмо- и электропрофилирование и т.д.), обеспечение и предварительное изучение материалов дистанционных исследований (фотосъемка, радиолокационная съемка, тепловая съемка и т.д.), иногда опережающие площадные геохимические исследования (литогеохимия, биогеохимия, гидрохимия и т.д.); ко вторым откосятся аэровизуальные наблюдения, наземные геофизические и геохимические методы, проведение и опробование горных выработок и буровых скважин для решения как картировочных, так и поисковых задач. Особое внимание уделяется выявлению обстановки, благоприятной для формирования месторождений полезных ископаемых, и первичной оценке наиболее важных рудопроявлений.
На крупных площадях геологосъемочные работы выполняются групповым методом с широким использованием данных геофизических, геохимических и аэрофотогеологичесних исследований. Аэрофотогеологическая карта должна составляться с опережением других работ на всю площадь, подлежащую геологической съемке.
В районах распространения россыпных месторождений полезных ископаемых совместно с геологической съемкой масштаба 1:50 000 проводится геоморфологическая съемке и съемка четвертичных отложений того же масштаба.
Основным результатом работ данной подстадии является геологическая карта масштаба 1:50 000 (1:25 000), соответствующая требованиям инструкции к картам этого масштаба и составленная в границах, определяемых производственной необходимостью с учетом установленной топографической разграфки. Вместе с ней составляется карта полезных ископаемых с выделением перспективных площадей для постановки специализированных поисковых работ. Карты сопровождаются объяснительной запиской, в которой дается описание геологического строения района, характеристика полезных ископаемых, определяются их прогнозные запасы и обосновывается необходимость постановки последующих поисковых работ и очередность отдельных их видов,
В пределах районов, где ранее составленные геологические карты масштаба 1:50 000 по своему содержанию недостаточны для их использования в качестве полноценной основы для поисковых работ, проводится геологическое доизучение в том же масштабе. При этом применяются только те методы, которые позволяют при минимальных затратах времени и средств получить необходимой точности геологическую основу для проектирования и производства поисковых работ.
В зависимости от качества и полноты материалов предшествующих исследований может предусматриваться:
а) доизучение площадей с целью уточнения геологических карт, составленных в различные годы, и приведения их к единой легенде;
б) доизучение конкретных перспективных зон с целью получения дополнительных данных, необходимых для прогноза полезных ископаемых и уточнения направления дальнейших поисковых работ;
в) доизучение глубинной структуры перспективных зон с целью уточнения их геологического строения и определения перспектив выявления полезных ископаемых на глубине.