Общие природные условия ведения поисковых работ
Материал нашел и подготовил к публикации Григорий Лучанский
Источник: Крейтер В.М. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр. Москва, 1960 г.
Общие природные условия ведения поисковых работ
(Излагается по материалам В. И. Красникова и О. А. Глико)
Методика поисковых работ, заключающаяся в применении и наиболее рационального комплекса методов в определенной последовательности, зависит не только от полезных ископаемых, характерных для района поисков, но и от общих природных условий, в которых поиски осуществляются.
Эти общие природные условия района поисков определяются:
1) структурно-геологическими особенностями;
2) характером четвертичного покрова;
3) геоморфологическими условиями;
4) биоклиматической зональностью.
По структурно-геологическим условиям можно выделить два основных типа районов, резко отличающихся по геологическому строению:
1. Области развития нижнего структурного яруса платформ и области поднятой складчатости, характеризующиеся сильной дислоцированностью и метаморфизмом пород и интенсивным проявлением магматизма.
2. Области с погруженным нижним структурным ярусом платформ и области погруженной складчатости, имеющие двухъярусное строение, причем нижний ярус отличается сложным геологическим строением, а верхний представлен осадочным чехлом, сравнительно слабо дислоцированным. Изверженные породы в случае их проявления в верхнем ярусе выражены основными магмами.
К поднятым областям относятся щиты и складчатые области различного возраста, к опущенным – плиты, различающиеся возрастом фундамента и перекрывающего их чехла.
Поднятые области занимают около 43% территории СССР, опущенные –57%.
По характеру покрова четвертичных отложений могут быть выделены:
1. Открытые районы – области, в которых развита кора выветривания и продукты ее местного перемещения: элювий, делювий, местами пролювий, по долинам рек аллювий. Дальнеприносные отложения отсутствуют или имеют островное распространение.
2. Закрытые районы – области, перекрытые сплошным чехлом дальне-приносных четвертичных отложений аллювиального, ледникового, озерного, морского и эолового происхождения различной мощности.
Открытые районы занимают около 64% территории СССР, из них на одноярусные падает 37% и на двухъярусные 27%. Закрытые районы составляют 36% площади СССР, из них 6% падает на одноярусные структуры и 30% – на двухъярусные.
Геоморфологическая обстановка влияет на условия ведения поисковых работ в открытых районах. Различаются следующие основные типы рельефа:
1. Горный рельеф, развитый предпочтительно в складчатых районах.
2. Структурный рельеф, характерный для плит, щитов и реже встречающийся в складчатых областях.
3. Скульптурный рельеф, развитый преимущественно в районах горизонтального залегания осадочных пород – на плитах.
Среди районов с горным рельефом можно выделить: 1) высокогорные районы с максимальными абсолютными высотами от 7000 до 2500 м и глубиной расчленения 2000 – 4000 м;
2) нагорья высокие и низкие с максимальными абсолютными отметками вершин соответственно 6000–2500 м и 1900–1600 м, абсолютной высотой цоколя 4200–1000 м и 1500–500 м и глубиной расчленения в первом случае 2000–500 и 400–200 м и во втором – 1000–200 м;
3) среднегорные районы с резкими формами и максимальными абсолютными высотами 3800–3000 м, средними высотами 3000–400 м, при глубине расчленения 2000–300 м. В случае преобладания мягких форм максимальные абсолютные высоты достигают 2550 м, средние 2250–500 м, глубина расчленения 800–300 м;
4) низкогорные районы с максимальными абсолютными высотами 1000–200 м и глубиной расчленения 300–100 м. Здесь также выделяются участки с резкими и мягкими формами рельефа.
Структурный рельеф подразделяется на:
1) плоскогорья с максимальными абсолютными высотами до 1500 м, минимальными отметками 300–200 м и глубиной расчленения от 350–200 до 100 м;
2) плато с максимальными абсолютными отметками 400–200 м, реже 200–90 м и глубиной расчленения 200–50 м.
Скульптурный рельеф – равнинный; в нем выделяются:
1) возвышенные равнины и равнины средней высоты с абсолютными отметками до 300–100 м, глубиной расчленения 100–30 м и различной густотой овражно-балочной сети;
2) пониженные равнины с максимальной абсолютной высотой 80–60 м, интенсивно расчлененные на глубину 30–10 м.
Незначительное распространение имеет куэстовый рельеф, по абсолютным высотам и глубине расчленения близкий к среднегорному рельефу; к нему по отметкам примыкает и вулканический рельеф.
Горный рельеф преобладает в складчатых районах. Им занято от 73 до 94% площадей отдельных складчатых областей; на щитах горный рельеф составляет около 50%.
В пределах плит преобладает структурный и скульптурный рельеф, который в среднем занимает 94% площади открытых районов плит.
По биоклиматическим условиям А. И. Перельманом и Ю. В. Шарковым выделяются две зоны:
1.Южная зона пустынь, степей и лесостепей с щелочными и нейтральными почвами и водами.
2.Северная зона с кислыми и нейтральными почвами и водами, которая может быть разделена на три подзоны: без многолетней мерзлоты, с островной многолетней мерзлотой и со сплошной многолетней мерзлотой.
Охарактеризованные общие природные условия ведения поисковых работ отражены на карте, составленной в 1959 г. для всей территории Советского Союза В. И. Красниковым и О. А. Глико.
Вслед за выявлением поисковых критериев и общих природных условий ведения поисковых работ выбирают поисковые методы, которые наиболее целесообразно использовать в каждом конкретном случае, и определяют их рациональный комплекс.
Каждое из перечисленных условий по-разному влияет на возможности и особенности применения разных поисковых методов. Например, геохимические методы дают наилучшие результаты в складчатых областях, в особенности в районах, где рельеф слабо расчленен и на значительных площадях развит покров элювиальных и делювиальных отложений.
Применимость метода и глубина отбора проб зависит от биоклиматических условий. Магнитометрический метод способствует изучению геологических структур и поискам месторождений, содержащих магнитные минералы, в районах различного геологического строения и геоморфологических особенностей. Электрометрия может использоваться для поисков сульфидных месторождений в случае малой мощности четвертичного покрова и для определения этой мощности в случае ее значительной величины и т. д.
Ниже более подробно остановимся на возможности применения обычных геологических методов поисков.
В областях сплошного развития четвертичного покрова, т. е. в закрытых районах, геологические методы не могут быть использованы. Здесь можно вести поиски, сочетая геофизические методы с бурением.
В открытых областях можно выделить по крайней мере три типа районов, отличающихся по степени обнаженности и возможностям обнаружения месторождений геологическими методами. Вне зависимости от геологического строения эти возможности определяются резкостью и глубиной расчленения рельефа.
Высокогорный сильно расчлененный рельеф, а также альпийские формы рельефа в пределах нагорий и среднегорных областей, в меньшей мере сильно расчлененный низкогорный рельеф наиболее благоприятны для проведения обычных геологических поисков. Эти формы рельефа развиты главным образом в складчатых областях. К таким районам можно отнести высокогорный и среднегорный Кавказ, высокогорные районы Средней Азии. В Алтае-Саянской складчатой области к ним относятся области альпийского рельефа, а также значительная часть площади, занятой среднегорным рельефом, в Казахстане – отдельные участки со среднегорным рельефом. Благоприятным районом является Северный Урал, где благодаря суровым климатическим условиям широко развиты обнаженные коренные породы при средневысотных и даже низких горах. В районах Забайкалья и Дальнего Востока, преимущественно в среднегорных условиях, наилучшая обнаженность пород приурочена к отдельным хребтам с рельефом альпийского облика.
На втором месте по условиям проведения наземных геологических поисков находятся все остальные открытые районы складчатых областей. Это в основном среднегорные районы и нагорья, а также области низких гор, плоскогорья и равнины, развитые на сравнительно небольшой части складчатых областей и на значительной части щитов. К ним принадлежат: Карпаты, открытые районы Балтийского щита, Южный, Средний и Полярный Урал, Новая Земля, большая часть складчатой области Казахстана, поднятия Закаспия и Приаралья, нагорья и частично среднегорья Алтае-Саянской складчатой зоны, Енисейский кряж, значительная часть Анабарского массива, нагорья и горы Забайкалья, Алданского щита, Таймырская складчатая зона, большая часть среднегорной области Тихоокеанского складчатого пояса. К этой же группе следует отнести наиболее расчлененную северо-западную часть Средне-Сибирского плоскогорья, которая занимает примерно 1/4 Сибирской платформы.
К малоблагоприятным районам относятся наименее расчлененные равнины и плато Русской платформы, Скифской, Туранской и Западно-Сибирской плит и остальная (восточная и южная) открытая, но менее расчлененная часть Средне-Сибирского плоскогорья.
Все это необходимо учитывать при планировании поисковых работ.
Методы поисков
Геологические наблюдения и их анализ, отраженные на геологических картах разнообразных типов, являются основой поисковых работ. К сожалению, геологические съемки и выявляемые при этих работах геологические поисковые критерии и признаки часто дают слишком общее представление о районе и выделяют слишком обширные площади, на которых может быть обнаружено месторождение того или иного полезного ископаемого.
Это обстоятельство, при современной исчерпанности (в основном) фонда легко открываемых месторождений, требует развития и применения различных поисковых способов. Поисковые критерии направляют работы, они указывают, где, в каких геологических условиях нужно вести поиски тех или иных скоплений минерального сырья. Многочисленные и разнообразные способы поисков указывают, как нужно искать. В результате конкретизации поисковых способов последние 15–20 лет ознаменовались быстрым развитием поисковой методики с использованием достижений различных наук, тесно связанных с геологией.
Несмотря на многочисленные способы поисков основой основ была и остается геологическая карта (и все дополняющие ее карты: тектоническая, геоморфологическая и др.). Иными словами, основной метод поисков – геологическая съемка, которая по своей значимости несоизмерима с остальными поисковыми способами.
Поисковая роль геологической съемки здесь не рассматривается, поскольку она вскрывает все описанные выше критерии и признаки, которые являются теоретической базой почти всех поисковых способов. Необходимо, чтобы последние основывались на геологической карте и в то же время содействовали ее уточнению. Получается как бы своеобразная взаимопомощь: применение всех методов поисков всегда требует геологического обоснования, а сама геологическая карта все время совершенствуется благодаря использованию данных геофизических, геохимических и других методов поисков.
Из этого вытекает, что хотя геологическая съемка и поиски частично взаимозависимы, они не являются единой операцией и их целесообразно рассматривать и планировать отдельно. Однако уже более двух десятилетий эти операции планируются совместно. В то же время важнейшие открытия последней эпохи (алмазные, железорудные и другие месторождения) связаны не со съемкой, а с поисковой методикой – с шлиховым, геофизическим или геохимическим методами. Даже если в некоторых, особенно в новых, районах целесообразно планировать съемку и поиски совместно, то и в этом случае, как указывает А. Ф. Мушников и другие геологи, рационально составлять план на два года и на первый год намечать преимущественно геологическую съемку, а на второй – поиски на основе результатов первого года работ. Нужно сказать, что масштабы геологических съемок не должны определять характер и детальность поисковых работ.
Все изложенное дает нам право сразу приступить к описанию поисковых методов и условий их применения, а затем коснуться важнейшего вопроса о комплексировании геологической съемки и разнообразных поисковых приемов в тех или иных геологических и географических условиях Советского Союза.
В настоящее время применяются следующие поисковые методы:
1. Наземные геологические: обломочно-речной, валунно-ледниковый, шлиховой.
2.Аэрогеологические: аэровизуальные наблюдения и аэрофотосъемка, сопровождаемая геологическим дешифрированием.
3.Геофизические: аэромагнитная съемка, аэрогаммасъемка, комплексная аэрогеофизическая съемка, автогаммасъемка, мелкомасштабные магнитная и гравиметровая съемки.
4. Геохимические: металлометрическая, гидрохимическая, эманационная, газовая, биогеохимическая и геоботаническая съемки.
