Мы редко задумываемся о том, что у нас под ногами, глубоко в недрах земли, — сокровищница полезных ископаемых: месторождений металлов, ценных минералов, нефти или газа. Чтобы находить такие месторождения и лучше понимать, какими ресурсами богата наша планета, нужна геологоразведка. В статье мы расскажем о том, что это такое и какими способами ее проводят.
Зачем проводят геологоразведку
Геологоразведочные работы нужны для того, чтобы искать, оценивать и готовить к освоению месторождения полезных ископаемых. Именно с геологоразведки начинается длинная цепочка производственных работ, в которых задействовано множество узконаправленных специалистов. Прежде чем бурить землю, специалисты сначала анализируют климатические и природные условия в предполагаемом месте добычи, следом изучают особенности ландшафта и лишь потом сами залежи полезных ископаемых, их количество и качество. А дальше смотрят, насколько сложно их добыть и рентабельно ли это.
Многое зависит от того, где проводятся работы. В Арктике важно не просто анализировать климат и природные условия, а учитывать их при планировании работ.
- Как долго поверхности будут закрыты снежным покровом, важно для опережающих поверхностных работ: составления маршрутов, электроразведочных геофизических работ, литогеохимических поисков. А также для проведения горных работ — рытья шурфов, ручных и механизированных канав.
- Особенности рельефа и климата влияют на выбор типа бурового станка, техники для подготовки дорог, буровых площадок, на количество и тип топлива при проведении буровых работ.
Специалисты «Норникеля» выполняют ландшафтное районирование, чтобы выделить на перспективной площади подходящие участки для тех или иных видов работ. Для буровых работ важны особенности рельефа и климата. От них зависит выбор типа бурового станка, сопровождающей техники для подготовки дорог и буровых площадок, а также подвоз воды, количество и тип топлива. После комплекса опережающих работ специалисты компании по косвенным признакам выделяют участки, где может «прятаться» рудное тело. Если они предполагают, что рудные тела залегают рядом с поверхностью, то используют шурфы и канавы. Если залегание рудных тел ожидается на глубине — бурят скважины. После этого специалисты изучают качество и количество полезных ископаемых, чтобы оценить рудный объект, смотрят, насколько сложной и рентабельной будет добыча.
Современные технологии геологоразведки предполагают проведение комплексных геологических, геофизических и геохимических работ. Они помогают определить, что находится под землей и каким способом следует вести добычу. Есть два способа добычи твердых полезных ископаемых: открытая и подземная отработка. Их выбор зависит от глубины залегания рудных тел — если руда лежит сверху, шахты строить не нужно. И наоборот, если руда — на глубине 800 метров, невозможно добывать ее из карьеров.
«Норникель» проводит геологоразведывательные работы безопасным для экологии способом, в соответствии с государственными нормативами по проведению геологоразведки. Специалисты оценивают состояние окружающей среды до и после завершения работ, смотрят, как работы влияют на экологию и создают мероприятия по ее защите.
Какие бывают методы геологоразведки
Методы поиска месторождений можно разделить на геологические, геохимические и геофизические. Чтобы найти перспективный участок, геологи составляют прогноз по геологическим и геофизическим данным. У разных типов месторождений есть свои геологические, геофизические, геохимические и структурные признаки, по которым можно предсказать нахождение металла под землей. Специалисты ищут совпадения этих признаков на карте, читают отчеты об этих участках, выбирают лучшие результаты. После этого приступают к полевым работам: исследуют места обнажения горных пород, бурят и копают шурфы (небольшие горные выработки), чтобы увидеть наслоения разных пород под почвой.
Геологи собирают образцы пород и грунта для анализа и определения их состава, исследуют элементы ландшафта — горы, холмы, реки и озера.
Данные добавляют на платформу «Атолл» — это российский сервис, в котором хранится геологическая информация и различные критерии для поиска полезных ископаемых. Система обрабатывает данные и подсвечивает участки, наиболее перспективные для геологоразведки. Информация на платформе постоянно обновляется. Она помогает планировать и поддерживать бурение, обустраивать месторождения, осваивать и исследовать скважины, вести фонд скважин, формировать отчеты о добыче ископаемых и т. д.
Существует несколько опосредованных способов, позволяющих определить состав полезных ископаемых, скрытых под землей.
- Шлиховая съемка. Специалисты берут пробы грунта и проводят минералогический анализ. В пробах содержатся минералы, которые могут многое рассказать о составе недр на изучаемом участке. Как правило, самую ценную информацию содержат нерудные минералы, так как они лучше сохраняются.
- Биогеохимический метод. В растениях тоже остаются следы тех веществ, которыми они питаются, поэтому изучение химических элементов, содержащихся в корнях, стволах и листьях, дает представление о составе почвы, в которой они выросли. Сегодня этот способ используют при поиске радиоактивных полезных ископаемых.
- Электроразведка позволяет определить глубину залегания скальных грунтов, грунтовых вод и других подземных явлений с помощью измерения электрического сопротивления горных пород.
- Магнитный метод разведки основан на изучении магнитного поля на поверхности земли. Оно изменяется в зависимости от магнитных свойств полезных ископаемых, скрытых от человеческого глаза.
- Гравиразведка замеряет изменения силы тяжести, которые возникают из-за неоднородности геологических тел по плотности. Эти данные тоже могут подсказать исследователям, где находится руда.
- Еще один маркер того, что под землей может залегать руда, — радиоактивный фон, который она излучает. Зафиксировать его помогают радиометрические исследования. Так, например, находят руды урана или тория.
- Сейсморазведочные работы — наиболее частотный способ изучения земных недр при поиске нефти и газа. Для поиска металлов «Норникель» использует ее совместно с другими методами. Метод сейсморазведки основан на запуске механических колебаний земли с последующим извлечением из них полезной геолого-геофизической информации. Производится разведка с помощью специальной техники, которая буквально «стучится» в землю, создавая вибрацию. Эта вибрация отражается от подземных слоев и возвращается уже с данными глубинного строения недр на охватываемой территории. На основе информации, полученной с помощью сейсморазведки, эксперты создают модель геологического строения недр и прогнозные карты участков, где собираются вести поиски.
Эти методы, как правило, применяются в комплексе. В последние годы появилась возможность проводить исследования с помощью дронов, что сильно облегчает работу специалистов и снижает вред для природы.
У «Норникеля» семь подземных рудников, расположенных в пределах Норильского района, и один — на Кольском полуострове.
В Забайкальском крае добыча производится открытым способом на двух карьерах. Геологоразведочные работы, которые проводит «Норникель», включают геофизические, геохимические исследования, буровые работы и лидарное сканирование — технологию, позволяющую создавать точные 3D-модели и карты поверхностей и подземных выработок.
На всех этапах геологоразведки мы обязательно проводим мониторинг качества окружающей среды и проводим мероприятия по охране недр, почвы, растений и водных объектов. Например, после завершения работ мы организуем рекультивацию нарушенных земель: убираем буровые площадки и вывозим грунт.
