Пример оптимизации геологоразведочных работ с применением метода структурного моделирования
Методика работ
В последние десятилетия в геологической отрасли на фоне требований получения немедленной прибыли от добычи произошла подмена классической схемы исследований рудных объектов массовым опробованием и бурением по сети с последующим подсчетом ресурсов на основе блочного моделирования. При этом из процесса практически исключается опережающее структурное картирование и построение разрезов, отражающих положение минерализованных тел, на основе чего и должно производиться их построение в объеме с учетом значимых рудоконтролирующих факторов, что является исключительно важным для наиболее точной оценки в большинстве случаев.
Исходя из этого, мы предлагаем вернуться к известной каждому геологу из базового курса обучения схеме исследований, усовершенствовав её за счет возможностей современной компьютерной техники, что позволяет проверять правильность построений и незамедлительно корректировать ошибки непосредственно в ходе полевых работ.
Как следует из накопленного опыта, применение такой методики позволяет весьма существенно сократить финансовые и временные затраты, а также ощутимо снизить экологическую нагрузку на окружающую среду при геологоразведочных и добычных работах.
В качестве иллюстрации мы приводим пошаговую схему исследований одного из типичных объектов:
Изучение геологической структуры участка для целей моделирования
производилось с целью поиска, прослеживания и определения элементов залеганий минерализованных зон на поверхности для того, чтобы правильно определить их ориентацию на глубине и создать оптимальный план разведки.
Результат работы отражен на структурно-геологической карте, соответствующей масштабу 1:2000 - 1:10000 (плотность наблюдений изменялась в зависимости от сложности геологического строения и степени проходимости горного рельефа).
Геодинамическая легенда
При построении геолого-структурной карты использовалась обобщенная геодинамическая легенда, выработанная на основе анализа работ предшественников и наших собственных геологических наблюдений.
Это позволило систематизировать данные, вычленить наиболее значимые из них для целей трехмерного моделирования и последующей разведки и добычи и создать упрощенную систему кодов для документации последующих разведочных и добычных работ, доступную для понимания всеми геологами, которые в дальнейшем будут привлечены к разведке и добыче, после краткосрочного тренинга.
Упрощенные условные обозначения к карте:
_
Упрощенная система кодировки геологической документации, адаптированная для целей трехмерного моделирования:
Трехмерное моделирование
В ходе исследований поверхности участка было выявлено, что ведущим фактором рудоконтроля являются разломы. Развитые параллельно им системы мелких трещин содержат в себе продуктивную метасоматическую пропитку, в то время как более молодые тектонические сдвиги нарушают сплошность минерализованных тел, растаскивая их части зачастую на весьма значимые расстояния.
При полевых работах замеры элементов залегания приразломных трещин выполнялись классическим способом с помощью компаса и эклиметра. Построение плоскостей разломов в трехмерном пространстве также производилось непосредственно при полевой съемке. Для этого линия каждого нового разлома рисовалась на мобильном устройстве и отправлялась по интернету в офис, где разлом выращивался в компьютерной объемной модели, и его проекция на поверхность отправлялась обратно на участок, где немедленно перепроверялась на местности на предмет своей достоверности и корректировалась при необходимости.
Большинство разломов в модели выращивались в виде ровных плоскостей. Некоторые разломы выращивались в виде не совсем ровных плоскостей, так как они проходили по границам литологических блоков различной компетенции, т.е., например, слабо компетентные известняки при надвиге на граниты повторили неровную поверхность уже застывшей поверхности более жесткого гранитного массива.
Кварцевые жилы также выращивались в виде ровных плоскостей.
_
Литологические блоки и зоны минерализации выращивались в виде объемных фигур (каркасов)
_
В модели можно быстро и легко получать геологические разрезы вдоль произвольно выбранных линий
Оптимизация объемов и затрат
В ходе полевых наблюдений было выявлено, что все перспективные проявления минерализации сосредоточены в северной части площади и ограничиваются двумя мощными субширотными разломами-сместителями. Это позволило исключить из дальнейших исследований центральную и южную части участка, за счет чего существенно сократятся затраты на дальнейшую разведку и уменьшится экологическая нагрузка на территорию.
Блоки, перспективные для дальнейшей разведки
Далее в пределах потенциально продуктивной зоны были выявлены наиболее перспективные блоки, в пределах которых целесообразно произвести предварительную разведку. Таким образом, площадь исследований была ещё раз сокращена, что позволяет дополнительно оптимизировать дорожное строительство, уменьшить количество и глубины скважин и т.п.
>Значимость каждого перспективного блока необходимо проверить путём отбора бороздовых проб на его поверхности. В случае получения положительных результатов опробования будут заданы буровые скважины. Если они выявят рудное тело на глубине, то появится возможность примерно оценить его ожидаемые геологические ресурсы, которые позже будут уточняться в ходе сгущения сети бурения.
