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ESPLORAZIONE GEOFISICA, esplorazione dell'interno della terra utilizzando metodi fisici. L'esplorazione geofisica viene effettuata principalmente nella ricerca di petrolio e gas, minerali minerali e acque sotterranee. Si differenzia dall'esplorazione geologica in quanto tutte le informazioni sugli oggetti di ricerca sono ottenute come risultato dell'interpretazione delle misurazioni strumentali e non attraverso osservazioni dirette. I metodi geofisici si basano sullo studio delle proprietà fisiche delle rocce. Vengono utilizzati sia per identificare depositi minerali (ad esempio, si studiano le proprietà magnetiche per trovare minerali di ferro), sia per mappare strutture geologiche come duomi salini e anticlinali (dove si accumula il petrolio), nonché per mappare la topografia del fondale oceanico , struttura oceanica e continentale della crosta terrestre, determinazione della genesi e dello spessore dei sedimenti sciolti e del substrato roccioso, dello spessore delle calotte glaciali e del ghiaccio galleggiante negli oceani, durante la ricerca archeologica, ecc.

I metodi geofisici rientrano in due categorie. Il primo comprende metodi per misurare i campi naturali della terra - gravitazionali, magnetici ed elettrici, e il secondo - campi creati artificialmente.

I metodi geofisici danno i migliori risultati quando le proprietà fisiche delle rocce studiate e mappate differiscono significativamente dalle proprietà delle rocce adiacenti. La ricerca geofisica di tutti i tipi comprende la raccolta di materiale primario sul campo, l'elaborazione e l'interpretazione geologica dei dati ottenuti. I computer vengono utilizzati in tutte le fasi.

Le origini dei metodi di esplorazione geofisica sono associate all'inizio dell'uso delle bussole magnetiche per la ricerca dei minerali di ferro e delle misurazioni elettriche per identificare i minerali di solfuro. L'uso delle tecniche geofisiche si espanse negli anni '20 quando le indagini gravimetriche e sismiche si dimostrarono efficaci nell'localizzare i duomi salini e i relativi depositi petroliferi lungo la costa del Golfo degli Stati Uniti e del Messico.

Esplorazione sismica.

In un corpo solido, quando viene applicata improvvisamente una forza, si generano vibrazioni o onde elastiche, chiamate onde sismiche, che si propagano sfericamente dalla sorgente di eccitazione. Le informazioni sulla struttura interna della Terra si ottengono dall'analisi dei tempi di viaggio delle onde sismiche dalla sorgente di vibrazione agli apparecchi di registrazione (i tempi di viaggio delle onde dipendono dalla densità del mezzo lungo il loro percorso).

Le onde sismiche sono generate da esplosioni artificiali in pozzi poco profondi o da vibratori meccanici. Nella sismica marina, viene utilizzato un cannone ad aria compressa per generare onde sismiche. Vengono utilizzati anche emettitori ecografici di vibrazioni elastiche ad alta potenza, scariche di scintille elettriche e altri mezzi.

Le onde generate verso il basso, raggiungendo un confine geologico (cioè rocce la cui composizione è diversa da quelle sovrastanti), si riflettono come un'eco. La registrazione di questo “eco” da parte dei rilevatori è chiamata metodo dell'onda riflessa. Le onde rifratte al confine geologico si propagano anche orizzontalmente (lungo la sua superficie) su lunghe distanze, poi si rifrangono nuovamente, seguono la superficie terrestre e vengono registrate lontano dalla sorgente sismica.

Le onde sismiche vengono registrate da strumenti sensibili, ricevitori sismici o geofoni, che si trovano sulla superficie terrestre o in pozzi ad una certa distanza dal punto di eccitazione delle onde. I geofoni convertono le vibrazioni meccaniche del terreno in segnali elettrici. Nell'esplorazione marina, i rilevatori di pressione chiamati idrofoni vengono utilizzati per registrare le onde sismiche. Le vibrazioni elastiche vengono registrate sotto forma di traccia su carta, nastro magnetico o pellicola fotografica e, più recentemente, solitamente su supporti elettronici. L'interpretazione dei sismogrammi consente di misurare il tempo di viaggio di un'onda dalla sorgente allo strato riflettente e di nuovo alla superficie con una precisione di millesimi di secondo. La velocità delle onde sismiche dipende dall'elasticità e dalla densità del mezzo in cui si propagano. In acqua è ca. 1500 m/s, nelle sabbie non consolidate e nei terreni contenenti aria negli spazi porosi - 600-1500 m/s, nei calcari solidi - 2700-6400 m/s e nelle rocce cristalline più dense fino a 6600-8500 m/s (in strati profondi della Terra fino a 13.000 m/s).

Riflessione.

Quando si utilizza il metodo delle onde riflesse, la registrazione viene effettuata da una serie di geofoni disposti uniformemente sulla superficie terrestre in linea con la sorgente di eccitazione. Tipicamente vengono utilizzati 96 gruppi di geofoni, ognuno dei quali ha da 6 a 24 dispositivi collegati tra loro.

Essendo note la distanza del geofono e la velocità di propagazione delle onde sismiche nelle rocce oggetto di studio, dai tempi di percorrenza delle onde è possibile calcolare la profondità del confine riflettente. Il percorso dell'onda può essere descritto come due lati di un triangolo isoscele (poiché l'angolo di incidenza è uguale all'angolo di riflessione) e la profondità dello strato riflettente corrisponde al suo vertice. La lunghezza totale dei lati di un tale triangolo è uguale al prodotto del tempo di percorrenza dell'onda per la sua velocità. Le profondità della superficie di riflessione vengono calcolate su un'area sufficientemente ampia da tracciare le configurazioni della formazione e identificare e mappare duomi salini, barriere coralline, faglie e anticlinali. Ognuna di queste strutture potrebbe essere una trappola petrolifera.

Rifrazione.

Il metodo delle onde rifratte viene utilizzato per studiare la litologia e la profondità delle rocce, nonché la configurazione dei depositi e delle formazioni geologiche. Viene utilizzato anche nelle indagini geologiche ingegneristiche, nell'idrogeologia, nella geologia marina e petrolifera. Le onde sismiche vengono eccitate vicino alla superficie terrestre e i rilevatori che registrano le onde rifratte sono posizionati sulla superficie terrestre a una certa distanza dalla sorgente di vibrazione (a volte a molti chilometri di distanza). La prima a raggiungere il rivelatore è l'onda rifratta che ha seguito il percorso più breve dalla sorgente al ricevitore. Utilizzando l'odografo (grafico del tempo di arrivo del primo impulso d'onda ai geofoni posti a diverse distanze dalla sorgente), viene determinata la velocità di propagazione dell'onda, quindi viene calcolata la profondità della superficie rifrangente.

Rilievo gravimetrico

ampiamente utilizzato per la ricognizione di aree poco studiate. In questi studi la forza di gravità viene misurata con una precisione così elevata che anche piccole variazioni della stessa, dovute alla presenza di ammassi rocciosi sepolti, permettono di determinare la profondità e la forma della loro comparsa.

Gli strumenti gravimetrici sono tra i più accurati; possono misurare le variazioni del campo gravitazionale con una precisione di centomilionesimi. Il più tipico di questi strumenti, il gravimetro, utilizza una barra di equilibrio orizzontale (pendolo) che devia dalla sua posizione di equilibrio con il minimo cambiamento della forza di gravità.

Il campo gravitazionale della Terra è determinato dalla densità delle rocce che lo costituiscono. La ricognizione gravimetrica non opera con misurazioni assolute del campo gravitazionale, ma con la differenza nell'accelerazione di gravità da un punto all'altro. Durante il rilievo gravimetrico vengono registrate le variazioni orizzontali del campo gravitazionale dovute a differenze nella composizione e nella densità delle rocce. Con la profondità la loro densità varia nell'intervallo da 1,5 g/cm 3 (sabbie sciolte) a quasi 3,5 g/cm 3 (eclogite). Anche il gradiente è ok. 0,1–0,2 g/cm 3 porta al verificarsi di anomalie riconoscibili (deviazioni dal valore standard di gravità) se il corpo in esame è sufficientemente grande, poco profondo e il rumore non è troppo grande, ad es. interferenze provenienti da fonti esterne.

Il rilevamento gravimetrico viene utilizzato per identificare duomi salini, anticlinali, creste sepolte, faglie, substrato roccioso superficiale, intrusioni, giacimenti minerari, crateri vulcanici sepolti, ecc. Guarda anche GRAVITÀ.

Prospezione magnetica

si basa sulla misurazione di piccoli cambiamenti nel campo geomagnetico associati alla presenza di minerali magnetici nei sedimenti superficiali o nel basamento geologico - rocce ignee e metamorfiche sottostanti gli strati sedimentari. Le variazioni magnetiche causate dai minerali magnetici vengono utilizzate per cercare depositi di minerali di ferro e pirrotite, nonché minerali di solfuro associati. Gli studi sulle variazioni magnetiche create dalle rocce basali permettono di studiare la struttura degli strati sovrastanti della crosta terrestre. Durante la ricerca di strati contenenti petrolio e gas, i metodi di prospezione magnetica determinano la profondità, l'area e la struttura dei bacini sedimentari.

La suscettibilità magnetica delle rocce viene misurata utilizzando il metodo magnetico. L'importante minerale di ferro magnetite è caratterizzato dalla più alta suscettibilità magnetica (2-6 volte superiore a quella di altri due minerali anche altamente magnetici: ilmenite e pirrotite). Poiché la magnetite è piuttosto diffusa, i cambiamenti nel campo geomagnetico sono solitamente associati alla presenza di questo minerale nelle rocce. I minerali magnetici associati alle rocce ignee del basamento hanno una suscettibilità magnetica molto più elevata rispetto alle rocce della copertura sedimentaria. Ciò determina i contrasti nella loro magnetizzazione.

Negli ultimi anni, sulla base dello studio della magnetizzazione delle rocce del fondale oceanico, sono state ottenute molte nuove informazioni sulla storia della Terra, in particolare sulla formazione dei bacini oceanici e sulla posizione dei continenti nel lontano passato geologico. Le rocce spesso mantengono una magnetizzazione residua corrispondente al campo geomagnetico al momento della loro formazione. Pertanto, la magnetizzazione rimanente è una sorta di “registrazione” dei cambiamenti nel campo magnetico della Terra nel corso della sua storia. Sulla base di studi magnetici, è stato confermato che con la crescita delle dorsali oceaniche, i bacini oceanici si sono espansi. Guarda anche OCEANO.

Le indagini magnetiche vengono solitamente effettuate da aerei utilizzando magnetometri. I primi strumenti aeromagnetici utilizzavano strumenti sviluppati durante la seconda guerra mondiale per rilevare i sottomarini. Guarda anche GEOMAGNETISMO.

Ricognizione elettrica o elettromagnetica

(prospezione elettrica) ha lo scopo di studiare la struttura interna della Terra e dell'ambiente geologico, cercare minerali basati sullo studio di vari campi elettromagnetici naturali e artificiali. La prospezione elettrica si basa sulla differenziazione delle rocce in base alle proprietà elettromagnetiche. La natura dei campi elettromagnetici causati da sorgenti sia artificiali che naturali è determinata dalla struttura geoelettrica dell'area di studio. Alcuni oggetti geologici, in determinate condizioni, sono in grado di creare i propri campi elettrici. Sulla base dell'anomalia elettromagnetica identificata, si possono trarre conclusioni volte a risolvere i problemi assegnati.

La prospezione elettrica ha più di 50 metodi. Questa varietà di metodi si spiega con il fatto che utilizza campi naturali di natura cosmica, atmosferica ed elettrochimica; campi artificiali con vari metodi di creazione e misurazione (galvanici, induttivi e remoti); campi armonici di un'ampia gamma di frequenze; campi pulsati di diversa durata; vengono registrati segnali di diversa frequenza (da millihertz a centinaia di terahertz) e gamme dinamiche. Inoltre, la prospezione elettrica utilizza gli ultimi progressi nell'ingegneria elettrica e nell'elettronica radio. Durante la prospezione elettrica vengono misurate le ampiezze dei componenti del campo elettrico e magnetico, nonché le loro fasi. La registrazione avviene in forma analogica o digitale. La moderna tecnologia informatica è ampiamente utilizzata nelle misurazioni, nell’elaborazione e nell’interpretazione dei risultati.

Metodi geofisici nucleari

si basano sullo studio della radioattività naturale delle rocce o della radioattività secondaria derivante dall'irradiazione neutronica o gamma delle rocce. Esistono metodi radiometrici gamma, di attivazione neutronica e a raggi X. Il metodo più utilizzato è il metodo gamma, che misura l’intensità della radiazione gamma proveniente dai radionuclidi naturali contenuti nelle rocce. I cambiamenti nella radioattività dipendono dalla composizione e dalle proprietà delle rocce, il che rende possibile utilizzare questi metodi per studiare la struttura geologica del territorio, i processi che si verificano nel sottosuolo e per identificare i depositi minerali in essi.

Edizione: Nedra, Mosca, 1971, 344 pp., UDC: 550.8+622.275/.276 (071.1)

Lingua(e) Russo

Il libro delinea le basi geologiche della prospezione, dell'esplorazione e dello sviluppo dei giacimenti di petrolio e gas nella misura necessaria per gli ingegneri economici dei giacimenti petroliferi e dei giacimenti di gas. Contiene informazioni sulla geologia del petrolio, sull'idrogeologia e sulla fisica dei giacimenti. Molta attenzione è posta alla descrizione dei metodi geofisici per lo studio dei pozzi. Le basi geologiche dello sviluppo dei giacimenti petroliferi e i sistemi per lo sviluppo di tipologie caratteristiche di giacimenti petroliferi sono descritti in dettaglio. L'attenzione è rivolta ai metodi per pianificare la produzione di petrolio, metodi espressi per il calcolo della produzione di petrolio nella pianificazione a lungo termine.

Il libro è destinato agli studenti delle università e delle facoltà petrolifere. Può essere utilizzato anche da ingegneri e tecnici dell'industria petrolifera e dipendenti di istituti di ricerca

Edizione: BSU, Minsk, 2001, 120 pp., UDC: 550.832(075.8)

Lingua(e) Russo

Il libro di testo copre le principali questioni relative ai metodi di prospezione, esplorazione, test e valutazione dei depositi di materie prime minerali per l'edilizia: sabbia, sabbia e materiale ghiaioso, argille, ecc. Vengono fornite raccomandazioni sull'uso e l'integrazione di metodi geologici, geofisici e aerospaziali remoti - e metodi cosmogeologici, nonché ricerca metodologica di depositi di materie prime minerali per l'edilizia in varie condizioni geologiche. Particolare attenzione è rivolta alle specificità delle ricerche e dell'esplorazione delle materie prime da costruzione nei depositi quaternari sul territorio della Bielorussia.

Destinato agli studenti di specialità geologiche della BSU. Può essere utilizzato dai geologi delle organizzazioni industriali impegnate nella ricerca e nell'esplorazione di giacimenti minerari

Edizione: OSU, Orenburg, 2013, 102 pp., UDC: 550.812.14 (076.5)

Lingua(e) Russo

Il libro di testo presenta compiti ed esercizi sulla prospezione, l'esplorazione e la valutazione geologica ed economica dei depositi, una metodologia per la compilazione di un progetto del corso e un esempio di incarico del corso.

Il libro di testo è destinato agli studenti della specialità 130101.65 – Geologia applicata

Edizione: Istituto statale minerario di San Pietroburgo, San Pietroburgo, 1983, 117 pp., UDC: 550.849.082.75 (075.80), ISBN: 5-230-19525-8

Lingua(e) Russo

Da quando è uscita la prima edizione nel 1960, i metodi geoelettrochimici sono stati ulteriormente sviluppati. Sono state sviluppate le teorie fisiche e matematiche di questi metodi, nuovi metodi di polarizzazione utilizzati in KSPC (ciclico, potenziodinamico, ecc.), è stato introdotto il metodo VSPK, sono state create nuove modifiche del metodo PFM e della registrazione polarografica e sono state create le è stata padroneggiata la produzione di attrezzature migliorate. L’ambito di applicazione dei metodi si sta espandendo, compreso il loro utilizzo in Canada, Australia, Cina, India e altri paesi.

A questo proposito, questa seconda edizione include nuove sezioni e quelle vecchie sono significativamente riviste e integrate.

Il libro di testo per il corso "Capitoli speciali di prospezione elettrica: metodi geoelettrochimici" è destinato agli studenti della specialità 08.02 "Metodi geofisici di prospezione ed esplorazione" e può essere utilizzato dagli studenti della Facoltà di Scienze della Formazione e corsi specializzati, nonché dagli studenti laureati

Edizione: Nedra, Mosca, 1986, 324 pp., UDC: 550,08 (083)

Lingua(e) Russo

Vengono fornite informazioni di base sui depositi di minerali solidi, metodi moderni per la loro ricerca ed esplorazione, dati sulla documentazione geologica, test e calcolo delle riserve. Nella terza edizione (2a ed. - 1974) fu aggiornato il contenuto delle sezioni, fu introdotto un capitolo sulle principali direzioni e fasi del lavoro di esplorazione geologica e furono stabiliti nuovi requisiti per la valutazione economica dei giacimenti; dati più recenti sui metodi e sulle tecniche di prova.

Edizione: Scuola Superiore, Mosca, 1967, 166 pp., UDC: 553.982

Lingua(e) Russo

Il libro discute i principali metodi di studio, elaborazione e riepilogo del materiale fattuale ottenuto nel processo di prospezione ed esplorazione di petrolio e gas in varie province di petrolio e gas. Notevole attenzione è prestata alla progettazione del lavoro di prospezione ed esplorazione e alla valutazione dei loro risultati in ogni fase di studio sia del campo nel suo insieme che dei singoli depositi. Questa sezione è illustrata con esempi tratti dalla pratica di ricerca ed esplorazione nel nostro paese.

Il manuale è destinato agli studenti delle università e facoltà di esplorazione geologica e petrolifera, nonché agli ingegneri e ai tecnici coinvolti nella ricerca di giacimenti di petrolio e gas e nell'esplorazione dei loro giacimenti.

Edizione: Nedra, Mosca, 1977, 405 pp., UDC: 550,8(075,8)

Lingua(e) Russo

La seconda edizione del libro, pur mantenendo il volume complessivo, è fondamentalmente diversa dalla prima nella struttura e nei contenuti. Una parte speciale in cui venivano considerate le questioni relative alla prospezione e all'esplorazione di alcuni tipi di minerali è stata completamente esclusa dal libro. Allo stato attuale, la presentazione di dati così selettivi è ingiustificata, poiché dopo la pubblicazione della prima edizione, sulla stampa sovietica sono apparse molte monografie dettagliate su quasi tutti i tipi di materie prime minerali.

Tenendo conto delle conquiste moderne, i capitoli dedicati alla ricerca e all'esplorazione dei giacimenti minerari sono stati rivisti e ampliati.

Il libro è destinato agli studenti di geologia e interessa i lavoratori delle imprese di esplorazione geologica e mineraria.

Redattore(i): Pogrebitsky E.O.

Edizione: Nedra, Mosca, 1975, 216 pp., UDC: 550,8(076,5)

Lingua(e) Russo

La prima edizione del libro dei problemi è stata pubblicata nel 1966. Questa edizione include i migliori problemi della prima edizione, nonché una serie di problemi compilati nel periodo successivo. Allo stesso tempo, sono stati compilati compiti complessi per singoli depositi o aree, inclusi una serie di compiti particolari, che coprono in modo coerente e interconnesso molte questioni di prospezione, esplorazione, test, calcolo delle riserve e valutazione geologica ed economica dei depositi. Tutte le sezioni sono accompagnate da istruzioni metodologiche, che forniscono un esempio di risoluzione di un problema tipico. Si danno risposte a problemi che hanno una soluzione numerica

Il libro dei problemi è progettato per gli studenti delle università e delle facoltà di esplorazione geologica.

Lezione n. 17

Obiettivi, metodi di prospezione ed esplorazione dei giacimenti minerari

Piano:

I. Fasi del lavoro di ricerca.

1. Studio geologico regionale.

2. Lavori di rilevamento geologico.

3. Cerca lavoro.

4. Lavoro di ricerca e valutazione.

II. Fasi del lavoro di esplorazione.

1. Ricognizione preliminare.

2. Ricognizione dettagliata.

3. ricognizione operativa.

4. Esplorazione aggiuntiva.

Parole chiave: Rilievo, prospezione, esplorazione, regionale, fase, scala, geofisica, ricerca, valutazione, elementi di corpi geologici, prerequisiti di prospezione, segni di prospezione, criteri, risorse previste, categorie di riserva.

Struttura geologica dei territori (regione). I depositi sono determinati nel processo di esplorazione geologica. Il rilievo e la ricerca geologica sono parte integrante di questi lavori che, ai fini di una condotta razionale ed economica, vengono eseguiti in 8 fasi.

1) Studio geologico regionale

a) studi geologici e geofisici regionali alla scala 1:1.000.000

b) lavori regionali: lavori geofisici, geologici, idrogeologici e geotecnici su scala 1:200000.

2) Lavori di rilevamento geologico alla scala 1:50000-1:25000

3) Lavoro di ricerca

4) Lavoro di ricerca e valutazione

5) Ricognizione preliminare

6) Ricognizione dettagliata

7) Ricognizione operativa

8) Esplorazione aggiuntiva

9) Ricognizione operativa

Le ultime 4 fasi riguardano il lavoro di esplorazione. Il compito principale del rilevamento geologico di qualsiasi scala è compilare una mappa geologica che mostri graficamente gli elementi dei corpi geologici registrati sulla superficie terrestre o su una determinata sezione di profondità. Quest'ultimo può coincidere con la base o il tetto di un orizzonte stratigrafico o con la superficie di qualche formazione geologica.

Nel processo di rilevamento geologico e analisi delle carte geologiche compilate, vengono identificati i fattori favorevoli alla formazione del minerale, che vengono utilizzati come prerequisiti per la prospezione. Questi includono indicatori climatici, stratigrafici, geofisici, geochimici, geomorfologici, magmatici e altri. Tutto ciò indica la possibilità di scoprire giacimenti minerari.

Cerca segni- questi sono fattori locali che indicano direttamente o indirettamente la presenza di minerali. La cartografia geologica in scala 1:50.000 è accompagnata da una ricerca generale di minerali, prevista in base alle condizioni geologiche favorevoli. L'obiettivo generale della ricerca è la scoperta e la valutazione geologica ed economica dei giacimenti minerari.

I metodi di ricerca sono vari e devono essere utilizzati in combinazione, tenendo conto del paesaggio e di altre condizioni e tipi di minerali. Le possibilità del loro utilizzo sono determinate dalla posizione della ricerca rispetto alla superficie terrestre. Possono essere condotti dallo spazio, dall'aria, dai pozzi e dagli orizzonti delle miniere sotterranee.

Metodi terrestri sono i più affidabili, diversificati e diffusi nella pratica dell'esplorazione geologica. Questi includono metodi di mappatura su larga scala, geochimici, geologico-mineralogici, geofisici e di perforazione mineraria.

Metodi di estrazione e perforazione il più affidabile degli altri metodi di ricerca. Permettono al geologo di determinare, in prima approssimazione, le condizioni strutturali per la localizzazione dei corpi minerali, la loro morfologia, dimensione e composizione materiale, di tracciare la variabilità di questi parametri, di valutare le risorse previste e di calcolare le riserve nella categoria C 2.

Cerca lavoro vengono effettuati in aree promettenti all'interno di giacimenti minerari noti e potenziali, nonché in bacini di minerali sedimentari. Il lavoro di esplorazione viene effettuato utilizzando un complesso dei metodi elencati, in base alle caratteristiche paesaggistiche e geologiche dell'ubicazione dei depositi, al tipo di minerale e al suo tipo industriale e genetico. Come risultato del lavoro, le sezioni vengono compilate su una scala da 1:25.000 a 1:5.000, valutando le risorse minerarie previste secondo la categoria P 2 e, in aree ben studiate, secondo la categoria P 2. Il lavoro di esplorazione e valutazione viene svolto in aree che hanno ricevuto una valutazione positiva durante ricerche generali o lavori di prospezione e su richiesta degli scopritori. In questa fase, il geologo determina il tipo industriale del deposito, approssimativamente il suo contorno in pianta - con estrazione in profondità, che consente di calcolare le riserve della categoria C 2 e stimare le risorse minerali previste secondo la categoria P 2.

Di conseguenza, la manifestazione viene respinta oppure vengono presentate considerazioni tecniche ed economiche sulle prospettive del giacimento individuato, consentendo di prendere una decisione informata sulla fattibilità e sui tempi dell'esplorazione preliminare

Esplorazione mineraria. Lo scopo dell'esplorazione è identificare i giacimenti minerari industriali, ottenere riserve comprovate di materie prime minerali e altri dati necessari e sufficienti per il funzionamento razionale e successivo delle imprese minerarie e di trasformazione.

Questo obiettivo è raggiunto da obiettivi comuni in ogni fase dello sviluppo economico e sociale del Paese.

Fasi dell'esplorazione. Il lavoro di esplorazione è più laborioso e costoso del lavoro di prospezione. Ci sono 3 fasi di esplorazione: 1) preliminare; 2) esplorazione dettagliata 3) operativa e 4) aggiuntiva(dopo la ricognizione operativa). L'esplorazione preliminare viene effettuata dopo la fase di prospezione ed esplorazione e continua ad un livello superiore per ottenere informazioni affidabili in grado di fornire una valutazione geologica, tecnologica ed economicamente valida dell'importanza industriale del giacimento. In questa fase viene chiarita la struttura geologica del deposito, le sue dimensioni generali e i suoi contorni. Vengono compilate carte geologiche su larga scala (fino a 1:500).

La direzione principale è esplorazione del campo alla profondità degli orizzonti accessibili allo sviluppo (mediante la realizzazione di pozzi, la ricerca geofisica attraverso lo sfruttamento delle miniere sotterranee, la selezione delle rocce tecnologiche per le prove di laboratorio). Vengono determinate la morfologia dei corpi minerali, la loro struttura interna, le condizioni di occorrenza e la qualità. Inoltre, vengono studiate le condizioni idrogeologiche, geoingegneria-geologiche, geologiche minerarie e altre condizioni naturali che influenzano l'apertura e lo sviluppo del deposito. Tale conoscenza dovrebbe fornire la possibilità di calcolare le riserve nelle categorie C1 e C2. Sulla base dei risultati dell'esplorazione preliminare, vengono sviluppate le condizioni temporanee e viene redatto un rapporto tecnico ed economico sulla fattibilità dello sviluppo industriale del giacimento e sulla conduzione di un'esplorazione dettagliata lì.

Ricognizione dettagliata effettuato su giacimenti valutati positivamente dall’esplorazione preliminare e di cui è previsto lo sviluppo industriale nei prossimi 5-10 anni. Prepara i depositi per il trasferimento ad uso industriale in conformità con i requisiti per la classificazione delle riserve di deposito e delle risorse previste di minerali solidi. Sulla base dei risultati dell'esplorazione dettagliata, viene redatto uno studio di fattibilità delle condizioni permanenti. Secondo gli standard approvati, le riserve minerarie vengono calcolate e presentate alla Commissione statale per le riserve presso il Ministero della geologia della Repubblica dell'Uzbekistan.

I depositi con riserve approvate nelle quantità richieste vengono presentati per lo sviluppo industriale dal ministero competente. L'ulteriore esplorazione di un campo sviluppato si concentra su aree meno studiate: orizzonti profondi, corpi o depositi. Intelligenza operativa inizia dal momento dell'organizzazione dell'attività mineraria e prosegue durante tutto il periodo di sviluppo del giacimento. In relazione alle operazioni minerarie può essere anticipato o accompagnatorio. Qui vengono chiariti i contorni dei corpi minerali, le loro condizioni di presenza, la struttura interna, le caratteristiche qualitative e la quantità delle riserve, la posizione spaziale dei tipi e delle varietà industriali, i fattori idrogeologici, geologici minerari e altri fattori di sviluppo dei depositi.

Mezzi tecnici di ricognizione. Si tratta di fossati, trincee, radure, pozzi (in superficie) e ingressi, pozzi trasversali, detriti, trincee (sotterranee) e pozzi di trivellazione e metodi di esplorazione geofisica. I più informativi sono i lavori minerari, passati attraverso l'impatto delle strutture minerarie dei corpi e dei depositi (fossati, pozzi) e altri lavori (trincee, cumuli, ecc.) passati lungo l'impatto e l'immersione dei corpi minerali dei depositi, che permette di tracciare la variabilità della loro morfologia e composizione qualitativa in queste direzioni. Le miniere a scopo esplorativo vengono utilizzate raramente; più spesso il loro scopo è combinato con la selezione di campioni tecnologici di grandi dimensioni per test di fabbrica o operazioni di prova. Queste sono le cosiddette miniere di esplorazione e produzione. La perforazione di pozzi esplorativi è un mezzo tecnico universale di esplorazione. La perforazione rotativa garantisce l'ottenimento di una carota (una colonna di roccia indisturbata all'interno del tubo). Questo tipo di perforazione è chiamata carotaggio. Qual è il tipo principale di perforazione esplorativa nei giacimenti minerari? I pozzi di carotaggio possono essere verticali, inclinati e orizzontali. La scelta di un'unità di perforazione e la progettazione di un impianto di perforazione dipendono principalmente dalla profondità prevista dei pozzi esplorativi e dalle condizioni (impianti da 300 m, ZiF).

Fattori del sistema di intelligence che influenzano la loro scelta. Lo studio delle proprietà geologiche dei depositi nelle fasi di esplorazione viene effettuato utilizzando un grande volume di pozzi e miniere.

1. Taglio lineare. Si tratta di una serie di intercettazioni individuali di un giacimento minerario da parte di pozzi e miniere in una delle 3 direzioni (spessore, sciopero, immersione). La più informativa è la direzione di impatto del giacimento minerario, che coincide con il suo spessore. L'ottenimento di dati di esplorazione in 3 direzioni ci consente di valutare la variabilità volumetrica delle proprietà geologiche dei depositi. Condurre modellazione grafica e volumetrica costruendo sistemi di sezioni trasversali e longitudinali, piante orizzontali e diagrammi a blocchi.

2. Gruppo Sistemi di perforazioneè universale, economico e fornisce informazioni complete sui depositi con corpi minerali significativi.

3. Gruppo di sistemi montuosi. Qui sono presenti sistemi di fossati, pozzi e mine esplorative.

4. Gruppo di sistemi di estrazione e perforazione caratterizzato dall'uso in varie combinazioni di lavorazioni minerarie e pozzi trivellati.

I fattori che influenzano la scelta dei sistemi di esplorazione si dividono in geologici, minerari-tecnologici e geografico-economici: a) Il fattore principale - geologico - sono le caratteristiche strutturali e morfologiche del deposito (forme, dimensioni, struttura); b) fattori minerari e tecnologici determinano le modalità di apertura e la tecnologia per lo sviluppo di un giacimento, in base alle condizioni minerarie, geologiche e idrogeologiche del giacimento; c) i fattori geografici ed economici hanno la maggiore influenza sulla scelta dei sistemi di esplorazione in aree lavorative o remote con condizioni climatiche rigide e debole sviluppo delle forze produttive.

Metodi di intelligenza:

I principali metodi di esplorazione sono:

1. Mappatura geologica dettagliata

2. Sottosquadro lineare di corpi minerali mediante sistemi di trivellazione e lavorazioni minerarie.

3. Ricerche geofisiche in miniere e pozzi.

4. Studi geochimici e minerali.

La cartografia geologica viene eseguita su base topografica in scala da 1:10000 a 1:500, mentre sulla carta geologica vengono applicati dei segni di riferimento, pozzi esplorativi (utilizzando traverse di teodolite e livellamenti geometrici) segnando orizzonti, contorni di corpi, elementi di sono segnalati disturbi tecnologici, ecc.

Taglio lineare dei corpi l'esplorazione mineraria viene effettuata mediante sistemi di esplorazione di pozzi trivellati o mediante sistemi di operazioni di esplorazione mineraria. Preziose per l'esplorazione sono le informazioni geologiche ottenute nel processo di scavo dei lavori di esplorazione e perforazione di pozzi.

Ricerca geofisica nei pozzi e nelle miniere le lavorazioni sono universali in termini di gamma di compiti che possono risolvere. Sono utilizzati per correggere le eterogeneità geologiche. Ampiamente utilizzato è il "logging", che si basa sull'influenza dei campi fisici locali naturali e indotti artificialmente all'interno dei pozzi su una sonda speciale nei cui sensori i segnali vengono trasmessi via cavo alla registrazione e all'elaborazione dei dispositivi a terra. È determinato dalla polarizzazione spontanea, dalla resistività apparente, dalla radioattività delle rocce nella sezione del pozzo (tack logging), dai cambiamenti del campo magnetico verticale, dai cambiamenti delle condizioni termiche (thermal logging), ecc.

Gli studi geologici vengono effettuati con l'obiettivo di collegare le zone minerarie, valutare il contenuto di minerali negli orizzonti profondi, ecc. Gli studi mineralogici mirano a risolvere i seguenti problemi:

1. Determinazione della composizione minerale completa dei minerali e degli spazi vicini al minerale

2. Identificazione basata sulle caratteristiche della composizione minerale, tessiture e strutture dei minerali dei loro tipi naturali.

3. Studio della zonizzazione mineralogica oltre alla zonizzazione geochimica.

Domande di controllo:

1. Quali sono i compiti del rilevamento geologico di un campo?

2. Perché viene effettuata un'esplorazione dettagliata del campo?

3. Cos'è un giacimento minerario, una struttura mineraria?

4. Sezioni trasversali e longitudinali dei depositi?

5. Cosa forniscono le informazioni geologiche durante la progettazione degli sviluppi del campo?

Letterature:

1. Yakusheva A. F. "Geologia generale". M.Nedra 1988.

2. Milnuchuk V.I. "Geologia generale". M. Nedra 1989.

3. Ershov V.V. "Fondamenti di geologia". M.Nedra 1986.

4. Ivanova M. F. "Geologia generale". M. Nedra 1974.

5. Panyukov P. N. "Fondamenti di geologia". MM Nedra 1978.

La fase di esplorazione dei giacimenti minerari è divisa in tre fasi:

1) esplorazione preliminare;

2) ricognizione dettagliata;

3) ricognizione operativa.

Questa divisione della fase di esplorazione in fasi deriva direttamente dal primo principio di esplorazione: approssimazioni successive.

L'esplorazione preliminare mira a chiarire le dimensioni generali del giacimento e ottenere un'idea approssimativa della forma, dimensione e qualità dei principali corpi minerali che compongono il complesso giacimento. In questa fase viene completato lo studio dettagliato della superficie del deposito basato sull'affinamento della carta geologica a larga scala.

Se nella fase di prospezione ed esplorazione della fase di prospezione l'indagine geologica viene spesso eseguita su base oculare o semi-strumentale, all'inizio dell'esplorazione preliminare è necessario disporre di una mappa geologica abbastanza accurata di una scala di 1 : 10.000 - 1: 5000, compilato su base topografica strumentale. Secondo questa mappa, viene diretto il primo lavoro di esplorazione. Nella fase esplorativa preliminare, i lavori esplorativi vengono impostati secondo un certo sistema e alcuni di essi vengono approfonditi.

Per illuminare gli orizzonti profondi del deposito e fissare il limite inferiore della mineralizzazione, è spesso consigliabile perforare immediatamente uno o due pozzi alla profondità dove è prevista la presenza di minerali prima che inizi la perforazione graduale del deposito! per quanto riguarda i minerali, ciò consente di trasferire le riserve di un determinato giacimento o giacimento minerario alla categoria C2 o Cx (a seconda del tipo di giacimento).

È consigliabile tracciare i lavori di esplorazione contemporaneamente sulla mappa esistente del giacimento minerario e su una nuova base topografica in scala 1: 2000-1: 1000 (raramente 1: 5000 o 1: 500).

Tutte queste attività esplorative preliminari consentono, con un grado maggiore o minore di affidabilità, di determinare le dimensioni del deposito (la sua “scala” generale), gli elementi di presenza dei giacimenti minerari e le caratteristiche delle rocce ospitanti; e anche determinare approssimativamente la qualità del minerale e talvolta identificare i principali tipi naturali di minerali. Sulla base dei dati esplorativi preliminari del campo, le aree vengono selezionate per la successiva esplorazione dettagliata. Se viene esplorato un deposito molto grande, le aree promettenti per l'esplorazione dettagliata della prima fase costituiscono una piccola parte dell'intero deposito. I piccoli depositi di solito passano interamente alla fase di esplorazione dettagliata.

Sulla base dei risultati dell'esplorazione preliminare vengono calcolate le riserve e redatta una relazione tecnico-economica (TER) contenente una valutazione industriale attendibile del giacimento.

L'esplorazione dettagliata verrà effettuata solo se il giacimento verrà sfruttato nei prossimi anni. Non ha senso investire molto più fondi dell'esplorazione preliminare in un oggetto il cui sviluppo industriale è posticipato a tempo indeterminato.

Nella fase di esplorazione dettagliata, i contorni di ciascun corpo minerale sono delineati con un elevato grado di precisione e vengono identificati gli elementi in cui si trova, tenendo conto di tutti i possibili cambiamenti causati da pieghe e faglie; I risultati della ricerca sono riportati su una mappa compilata in fase esplorativa preliminare in scala da 1:2000 a 1:500 (a seconda delle dimensioni e della complessità del giacimento).

Nella fase di esplorazione dettagliata, il deposito è suddiviso spazialmente in tipi naturali e varietà industriali di minerali in base a condizioni industriali stabilite (standard). A questo proposito, oltre alle analisi chimiche e agli studi mineralogici del minerale, vengono testate le proprietà tecnologiche di ciascuna delle sue varietà. I problemi relativi al contenuto d'acqua del sito di deposito, alle proprietà fisiche delle rocce circostanti e ad altri problemi tecnici minerari, chiariti solo approssimativamente nella fase di esplorazione preliminare, durante l'esplorazione dettagliata dovrebbero essere chiariti sulla base di misurazioni accurate e studi speciali.

Naturalmente, per ottenere informazioni diversificate e sufficientemente precise sul giacimento in fase di esplorazione di dettaglio, è necessario effettuare nuovi lavori esplorativi e, quindi, rafforzare la rete esplorativa, soprattutto nelle aree più complesse dal punto di vista della struttura geologica. e nei luoghi con i più ricchi accumuli di minerali. Durante questo periodo, però, è necessario eseguire solo quei lavori il cui scavo non può essere rinviato alla fase di esplorazione operativa, poiché necessari per elaborare un progetto di sfruttamento del giacimento.

Sulla base di un'esplorazione dettagliata, le riserve minerarie in blocchi sono già calcolate in modo molto più accurato in base alle varietà identificate spazialmente sui piani e sulle sezioni di esplorazione.

Sulla base dei risultati di un'esplorazione dettagliata viene redatto un progetto tecnico per lo sfruttamento del giacimento. A seconda delle dimensioni del deposito, dopo un'esplorazione dettagliata, può essere trasferito per lo sviluppo industriale interamente o, nel caso di oggetti molto grandi, in parti. Di conseguenza, il progetto tecnico per lo sviluppo del campo può essere generale o composto da più parti.

Quando si conduce un lavoro di esplorazione dettagliato, la comunicazione con l'organizzazione del progetto dovrebbe essere mantenuta fin dall'inizio. Ciò consente di tenere conto tempestivamente delle esigenze dei progettisti e quindi di evitare ulteriore lavoro in futuro.

L'esplorazione operativa inizia dal momento in cui viene organizzata l'estrazione del minerale. È spazialmente e temporalmente leggermente in anticipo rispetto alle operazioni minerarie, accompagnando lo sviluppo del giacimento quasi fino al suo completamento.

L'esplorazione effettuata durante lo sfruttamento di un giacimento minerario si distingue per la massima accuratezza, poiché la rete di lavorazioni utilizzata dall'esploratore è la più fitta in questo periodo; il loro numero, oltre ai precedenti e nuovi lavori di esplorazione, comprende numerosi lavori di sviluppo minerario: derive, orti, sollevamenti, tagli. Nella fase di esplorazione operativa, la struttura dei corpi minerali viene chiarita sia in relazione alle loro forme che in relazione ai confini che separano le varietà, nonché a piccoli disturbi e spostamenti tettonici. I lavori di esplorazione e di cartografia geologica sotterranea sono già eseguiti su scala da 1: 500 a 1: 100 su base topografica, il che rende possibile notare tutti i dettagli necessari e precedentemente non contabilizzati della struttura del campo.

Tutte le questioni minerarie e le questioni relative alla tecnologia di lavorazione dei minerali sono inoltre soggette a chiarimenti per singole aree relativamente piccole del giacimento, definite dai confini di qualsiasi area di produzione. La stabilità delle rocce ospiti non viene più considerata in generale, ma per ogni dato blocco. L'afflusso delle acque sotterranee viene studiato in generale, ma per una determinata miniera, ecc.

Sulla base dell'esplorazione operativa, il calcolo delle riserve minerarie viene effettuato con la massima precisione, con dettaglio per singole piccole aree (pavimenti, blocchi, sporgenze), che consente una contabilità sistematica dei minerali estratti e rimanenti in profondità per ciascuna area operativa e per vari gradi. Sulla base dei dati di esplorazione operativa, viene effettuata l'attuale pianificazione della produzione per l'estrazione dei minerali, vengono diretti i lavori preparatori e di trattamento e viene redatto un bilancio delle riserve e della produzione.

In pratica, in alcuni casi le fasi dell'esplorazione sono chiaramente separate l'una dall'altra, in altri si fondono in una catena continua del processo di esplorazione in modo che sia difficile trovare il confine tra l'esplorazione preliminare e quella dettagliata (l'esplorazione di sfruttamento è solitamente abbastanza accurata fissato nel tempo al momento dell'inizio dell'estrazione del minerale). Ma in un modo o nell'altro, queste fasi esistono, e il principale significato pratico della separazione 11 x è quello di impedire il passaggio all'esplorazione dettagliata, associata alla spesa di ingenti fondi, senza condurre un'esplorazione preliminare per rifiutare qualsiasi parte del deposito o addirittura il intero giacimento risultato non industriale. In una parola, l'esplorazione dettagliata viene separata dall'esplorazione preliminare mediante la redazione di un TED (relazione tecnico-economica).

Una certa eccezione è l'esplorazione di depositi molto capricciosi: piccoli nidi di minerali ottici, pietre preziose, cromiti contenenti platino, pegmatiti di metalli rari, ecc. Per la loro esplorazione preliminare, questi depositi richiederebbero una rete di lavori di esplorazione mineraria di quasi il stessa densità necessaria per prepararli allo sfruttamento. Pertanto, dopo la fase di prospezione ed esplorazione, vengono immediatamente sottoposti all'esplorazione operativa, che è allo stesso tempo preliminare e dettagliata. Il rischio di costi eccessivi per l'esplorazione e lo sfruttamento, consentito in questo caso, viene solitamente ripagato dal valore del minerale. In alcuni casi, in campi meno capricciosi, anche l’esplorazione dettagliata e quella operativa si fondono in una sola.

Perforazione esplorativa

Esplorazione mineraria- un insieme di studi e lavori effettuati con l'obiettivo di determinare l'importanza industriale dei giacimenti minerari che hanno ricevuto una valutazione positiva a seguito di lavori di prospezione e valutazione. L'esplorazione dei depositi è una delle fasi del lavoro di esplorazione geologica, successiva alle fasi di rilevamento geologico e prospezione geologica. Durante l'esplorazione geologica, vengono rivelati i seguenti parametri dei depositi minerali:

• struttura geologica del giacimento minerario;
• localizzazione spaziale, condizioni di occorrenza, forma, dimensione e struttura dei depositi;
• quantità e qualità dei minerali;
• proprietà tecnologiche dei depositi e fattori che determinano le condizioni operative del giacimento.

Fasi dell'esplorazione dei giacimenti minerari

Il metodo di esplorazione dei depositi dipende dai mezzi tecnici appropriati al fine di ottenere le informazioni più complete sull'intersezione di esplorazione o sul volume geologico del deposito nel suo complesso.

A ricognizione preliminare La perforazione viene spesso utilizzata: con corda a percussione (solo per l'esplorazione del giacimento), a nucleo (con nucleo e senza nucleo), in profondità. In alcuni casi (spesso quando si esplorano depositi di minerali metallici non ferrosi e rari), vengono utilizzati pozzi profondi, pozzi poco profondi e ingressi. Il loro scopo è confermare i dati di perforazione esplorativa, chiarire la struttura delle sezioni più complesse del campo e raccogliere campioni tecnologici.

Esplorazione dettagliata ed esplorazione aggiuntiva dei depositi comporta anche un uso estensivo della perforazione. Alcuni siti hanno anche miniere di esplorazione profonda e di esplorazione e produzione. A " intelligenza operativa" (in un giacimento minerario in fase di sviluppo), il tipo di lavoro principale è lo scavo di miniere speciali (orizzontali, verticali e inclinate) e la perforazione di pozzi sia carotati (per ottenere il carotaggio) che perforanti (senza carotaggio). Per ottenere la massima informazione sulla struttura dei depositi e sui modelli di distribuzione dei minerali con un dispendio minimo di fondi, i lavori minerari di esplorazione sono posizionati in modo tale da intersecare l'intero spessore della zona promettente (orizzonte, struttura) e l'esplorazione i profili (gruppi di intersezioni esplorative) sono localizzati principalmente attraverso lo sciopero di quest'ultimo.