Оптимизация геолого-разведочной системы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ  
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования 
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ 
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 

 
 
 
 
 
 
 
 
ОПТИМИЗАЦИЯ 
ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНОЙ СИСТЕМЫ 
 
 
 
 
Рекомендовано в качестве учебного пособия 
Редакционно-издательским советом 
Томского политехнического университета 
 
 
 
Составители 

В.И. Власюк, А.Г. Калинин, А.А. Бер, С.Я. Рябчиков,  
В.В. Прохоров, В.П. Шестеров  
 
 
 
 
 
 
 
 
Издательство  
Томского политехнического университета 
2018 

 
УДК 550.8(075.8) 
ББК  26.34я73 
   О-62 
 
 
Оптимизация геолого-разведочной системы : учебное пособие / сост.: В.И. Власюк, А.Г. Калинин, А.А. Бер и др. ; Томский 
политехнический университет. – Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2018. – 359 с. 
 
ISBN 978-5-4387-0828-5 
 
В данном пособии авторы обобщили обширный материал по методике 

геолого-разведочных работ, геолого-разведочному бурению, проходке горноразведочных выработок, геофизическим методам разведки, по отбору и обработке геологических проб и основных видов полезных ископаемых.  

Предназначено для студентов, обучающихся в Инженерной школе при
родных ресурсов ТПУ на отделениях «Геология» и «Нефтегазовое дело», а 
также для студентов и аспирантов соответствующих вузов и направлений. 
Может быть полезно в практике разведочных работ. 
 
 
УДК 550.8(075.8) 
ББК  26.34я73 
 
 

Рецензенты 

Доктор технических наук горный инженер ООО «КУБ» 
К.И. Борисов 

Кандидат химических наук 
директор по науке и инновациям ООО «СТХ» 

В.А. Яновский 
 
 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-4387-0828-5 
© Составление. ФГАОУ ВО НИ ТПУ, 2018 
© Составители, 2018 
© Оформление. Издательство Томского  
политехнического университета, 2018 

О-62 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ .............................................................................................................................. 6 

ВВЕДЕНИЕ ....................................................................................................................................... 7 

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ, МЕТОДЫ   
И ПОДСИСТЕМЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ ...................................... 11 

1.1. Месторождения полезных ископаемых ......................................................................... 11 

1.2. Стадии разведочных работ ............................................................................................... 26 

1.3. Основные технические средства разведки .................................................................... 28 

1.4. Принципы разведки ........................................................................................................... 30 

1.5. Расположение разведочных выработок ......................................................................... 31 

1.6. Группировка месторождений для единых методов разведки ................................... 35 

1.7. Особенности разведки некоторых видов полезных ископаемых ............................. 38 

1.8. Подсистемы геологической разведки ............................................................................. 52 
1.8.1. Подсистема технологий разведки горными выработками ....................................... 52 
1.8.2. Подсистема технологий разведки буровыми скважинами ....................................... 53 
1.8.3. Комбинированная горно-буровая подсистема разведки .......................................... 54 
1.8.4. Подсистема геофизических методов разведки .......................................................... 56 
Контрольные вопросы ............................................................................................................ 60 

ГЛАВА 2. ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ  ОСНОВНЫХ 
ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ РАЗВЕДКИ ............................................................ 61 

2.1. Геолого-разведочные скважины ..................................................................................... 61 
2.1.1. Основное буровое оборудование ................................................................................ 62 
2.1.2. Отбор керна в различных группах горных пород ..................................................... 63 
2.1.3. Бурение разведочных скважин на нефть и газ ........................................................... 80 
2.1.4. Зависимость качества керна от ориентации оси скважины  
к горизонту и углов ее наклона ................................................................................... 85 
2.1.5. Техника и технология управления трассами скважин .............................................. 92 
2.1.6. Бурение с отбором ориентированного керна ........................................................... 113 

2.2. Горно-разведочные выработки ..................................................................................... 122 
2.2.1. Открытые горно-разведочные выработки ................................................................ 122 
2.2.2. Подземные горно-разведочные выработки .............................................................. 128 
2.2.3. Паспорта основных процессов проходческих работ ............................................... 140 

2.3. Геофизические методы разведки .................................................................................. 141 
2.3.1. Геофизические исследования в скважинах .............................................................. 142 
2.3.2. Методы подземной геофизики .................................................................................. 145 
Контрольные вопросы .......................................................................................................... 147 

ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ОПРОБОВАНИЯ   
ПРИ ИЗУЧЕНИИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ .......................................... 148 

3.1. Геологическое опробование руд благородных   
и цветных металлов коренных месторождений ................................................................ 148 

3.2. Опробование россыпей золота и платиноидов ........................................................... 172 
3.2.1. Определение рационального объема пробы ............................................................ 172 
3.2.2. Опробование разведочных скважин и горных выработок ..................................... 175 
3.2.3. Технологическое опробование .................................................................................. 185 

3.3. Исследование продуктивных нефтегазовых пластов  .............................................. 191 
3.3.1. Задачи и способы исследования ................................................................................ 191 
3.3.2. Испытатели пластов ................................................................................................... 194 
3.3.3. Технология опробования и испытания объекта ...................................................... 198 

3.4. Опробование гидрогеологических скважин ............................................................... 205 
3.4.1. Виды исследований и применяемые типы фильтров .............................................. 206 
3.4.2. Техника для опробования гидрогеологических скважин ....................................... 207 
3.4.3. Аппаратура для проведения исследований в скважинах ........................................ 215 
Контрольные вопросы .......................................................................................................... 222 

ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ  ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫХ ПОДСИСТЕМ  .................. 223 

4.1. Оптимизация горно-буровых подсистем ..................................................................... 223 
4.1.1. Замена шурфов вертикальными скважинами .......................................................... 223 
4.1.2. Замена скважинами шахт с рассечками  .................................................................. 232 
4.1.3. Бурение наклонных и восстающих скважин из подземных горных выработок .. 235 
4.1.4. Особенности использования различных технологий бурения скважин   
из подземных горных выработок .............................................................................. 243 

4.2. Оптимизация разведочных систем с помощью геофизических методов .............. 248 
4.2.1. Место геофизики в системах разведки россыпных месторождений  .................... 248 
4.2.2. Рациональные геофизические методы исследования россыпей  ........................... 250 
4.2.3. Геофизические исследования в скважинах  при разведке урановых месторождений  .............................................................................................................................. 255 
4.2.4. Оптимизация мест заложения разведочных нефтегазовых скважин   
с помощью сейсмоэлектромагнитного метода ........................................................ 267 

4.3. Совершенствование первичной геологической документации  ............................. 273 
4.3.1. Фотодокументация при опробовании обнажений   
и открытых разведочных выработок ........................................................................ 273 
4.3.2. Фотодокументация при опробовании  подземных  
разведочных горных выработок ............................................................................... 274 
4.3.3. Фотодокументация при опробовании керна разведочных скважин ...................... 275 
4.3.4. Фотодокументация при отборе технологических проб .......................................... 276 
4.3.5. Фотодокументация при экспериментальном заверочном опробовании ............... 277 
Контрольные вопросы .......................................................................................................... 278 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................................................ 279 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .......................................................................................................... 280 

Приложение 1  
Отечественные буровые установки для бурения разведочных скважин ............................. 283 

Приложение 2 
Техническая характеристика буровых установок   
для сооружения скважин большого диаметра (шурфов) ....................................................... 299 

Приложение 3 
Основные параметры буровых установок   
для геолого-разведочного бурения на нефть и газ (СТ 2447–80) ......................................... 300 

Приложение 4 
Техническая характеристика алмазного инструмента ТулНИГП ........................................ 301 

Приложение 5 
Обзор технических характеристик зарубежных установок   
для бурения геолого-разведочных скважин  .......................................................................... 303 
Машиностроительная компания Atlas Сорсо .................................................................... 303 
Машиностроительная компания Boart Longyear ............................................................... 324 
Машиностроительная компания Sandvik ........................................................................... 336 
Машиностроительная компания SCHRAMM .................................................................... 347 
Машиностроительная компания Wirth ............................................................................... 352 
 
 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

В современном понимании геолого-разведочная система – это технология разведки месторождений: вид, глубина, количество, размещение (плотность разведочной сети) и последовательность проведения горных выработок, способ их опробования, необходимое число и 
начальная масса проб, обеспечивающие с наименьшей затратой времени и средств получение достаточно полной информации, требуемой для промышленной оценки месторождения [32]. Технология геологической разведки является базовой составляющей геологоразведочного дела. Оптимизация ее изложена в настоящем пособии в виде краткого вспомогательного учебного и научно-практического курса с целью сблизить ее геологическую и 
техническую составляющие.  
Разведочные работы начинаются после выявления промышленных концентраций руд, 
воды, нефти, газа и других полезных ископаемых в пределах локального участка земной коры и завершаются с окончанием эксплуатационных работ. Они включают в себя составление 
проектно-сметной документации, геологическое картирование поверхности, бурение разведочных скважин и проходку горно-разведочных выработок, проведение комплекса геодезических, геофизических, геохимических, гидрогеологических и инженерно-геологических 
наблюдений, изучение и опробование скважин и горных выработок, изучение проб, разработку рациональных технологий извлечения из руд и нефтегазовых залежей полезных компонентов и подсчет их запасов. По совокупности полученных данных производится геологоэкономическая оценка месторождений. 
Авторы обобщили имеющийся в технической литературе (книги, статьи, учебники и 
учебные пособия) обширный материал по методике геолого-разведочных работ, геологоразведочному бурению, проходке горно-разведочных выработок, геофизическим методам 
разведки, по отбору и обработке геологических проб, основных видов полезных ископаемых 
с тем, чтобы создать новое учебное пособие, которое отвечало бы современным требованиям 
обучения геологоразведчиков и было бы полезным в практике разведочных работ. Пособие 
построено на материалах эффективной разведки крупных месторождений благородных и 
цветных металлов и апробированных инженерно-конструкторских разработках, которые были использованы для оптимизации геолого-разведочных систем на этих объектах. Это материалы, которые необходимы для развития самостоятельного творческого мышления при 
проектировании и выполнении геолого-разведочных работ. Пособие не заменяет учебников 
по отдельным геолого-разведочным технологиям, а лишь является пособием, показывающим 
возможные варианты их сочетания для увеличения эффективности разведочных работ. Тем 
не менее в нем выделены те элементы технологий, которые при выборе этих сочетаний являются определяющими, но в имеющейся учебной литературе освещены недостаточно или 
упущены вовсе. 
При изложении ряда разделов авторами использованы некоторые положения из работ, 
учебников и учебных пособий А.В. Арсентьева [2], М.Н. Альбова [3], А.Б. Каждана [20], 
Е.А. Козловского [28], А.И. Кривцова [32], В.М. Крейтера [31], В.С. Кувшинова и др. [33], 
И.Б. Флерова, В.И. Куторгина и др. [9], Е.О. Погребицкого, С.В. Парадеева, Г.С. Поротова 
[37], C.С. Сулакшина [42, 43], В.Н. Волкова [16], В.В. Авдонина, В.В. Мосейкина и др. [1], 
И.Д. Когана [26], Б.В. Боревского [6], В.Г. Лукьянова [34], Л.Я. Ерофеева [18] и других, которые наиболее полно соответствуют цели и задачам настоящего учебного пособия. 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

Краткая история геолого-разведочного дела как учебной дисциплины 

Геолого-разведочное дело является той прикладной частью горно-геологической науки, 
без которой было бы невозможным создание и укрепление собственной минеральносырьевой базы России. 
Научные и практические основы геолого-разведочного дела заложены трудами нескольких поколений выдающихся отечественных и зарубежных геологов. Среди них в 
первую очередь необходимо назвать Г.Д. Ажгирея, А.Д. Архангельского, Н.В. Барышева, 
А.Г. Бетехтина, Ю.А. Билибина, И.С. Васильева, К.Е. Габуния, А.П. Карпинского, С.В. Кумпана, В.М. Крейтера, Н.Н. Горностаева, В.А. Обручева, В.И. Смирнова, С.С. Смирнова, 
Ф.П. Саваренского, К.И. Сатпаева, М.А. Усова, А.Е. Ферсмана, М.Н. Альбова, А.Б. Каждана, 
А.П. Прокофьева, Е.О. Погребицкого, П.Ф. Иванкина, Д.В. Рундквиста, Л.И. Четверикова, 
А.А. Якжина и многих других. 
Минерально-сырьевая политика России изложена в работах Е.А. Козловского, 
Е.И. Абалкина, А.И. Кривцова, Н.П. Лаверова, В.П. Орлова, В.А. Шульги, В.З. Гарипова, 
В.М. Питерского, В.П. Федорчука, В.В. Попова, М.А. Комарова, Г.А. Мирлина и др. 
Обобщением результатов геолого-промышленных изысканий и разработкой рекомендаций по их совершенствованию занимались лучшие отечественные горные инженеры. Проблемам методики и техники геолого-разведочных работ впервые была посвящена работа 
И. Гавеловского «О разведке гор и о средствах отыскания частных месторождений» (1825 г.). 
В 1825 г. начал издаваться «Горный журнал». В конце XIX – начале XX в. появились обобщающие труды С.Г. Войслава «Разведка пластовых, гнездовых и жильных месторождений полезных ископаемых» (1899 г.) и В.С. Реутовского «Поиски и разведка на золото» (1999 г.), практическое руководство И.А. Корзухина «Горно-разведочное дело» (1908 г.). В 1903 г. состоялся 
Первый Всероссийский съезд специалистов по прикладной геологии и разведочному делу. 
Впервые в истории русской высшей школы В.А. Обручев разработал и ввел на горном 
отделении Томского технологического института курсы «Полевая геология» и «Золотое дело», которые можно считать предтечей «Геолого-разведочного дела». 
В 1924 г. в Томском технологическом институте инженером И.С. Васильевым прочитан 
курс лекций «Разведочное дело», который был издан в Ленинграде в 1929 г. Он явился первым обобщающим учебным руководством в прикладной геологии. Этот курс был в том же 
1924 г. прочитан К.П. Марковым и в Петроградском горном институте. 
В 1923 г. В.К. Вебер и в 1927 г. В.А. Обручев опубликовали учебные пособия «Полевая 
геология». Обобщил предыдущие работы А.В. Арсентьев в изданном в 1930 г. руководстве 
для инженеров и техников «Разведочное дело», которое было допущено в качестве учебного 
пособия для втузов.  
В 1930 г. В.В. Котульским в Петроградском горном институте и Б.Л. Степановым в Томском технологическом институте были организованы первые в России кафедры «Разведочное 
дело». Вскоре после этого В.М. Крейтером были организованы кафедры методики поисков и 
разведки месторождений полезных ископаемых в Московском геолого-разведочном институте 
и в Институте цветных металлов и золота. Его фундаментальный труд «Поиски и разведка полезных ископаемых», изданный в 1940 г., стал настольной книгой нескольких поколений геологов-разведчиков нашей страны и был переиздан в 1961 и 1969 гг. 
Несколько позднее Н.В. Барышевым, С.В. Кумпаном, а с 50-х годов А.А. Белицким, 
И.О. Бродом, В.М. Борзуновым, А.Б. Кажданом, И.Д. Коганом, А.Г. Калининым, С.В. Мироновым, Л.Г. Грабчаком, Е.О. Погребицким, А.П. Прокофьевым, Б.И. Воздвиженским, 
С.А. Волковым, С.С. Сулакшиным, Д.Н. Башкатовым, В.И. Смирновым, А.Г. Тарховым, 
Г.А. Габриэлянцом, Ю.В. Ризниченко, Н.И. Плотниковым, В.Г. Кардышем, Б.Б. Кудряшовым, В.Г. Лукьяновым, Л.Я. Ерофеевым, С.Л. Шварцевым, Е.В. Карусом, В.В. Федынским, 

Г.Н. Флеровым, П.А. Шехтманом, Б.В. Боревским, Я.С. Язвиным, А.А. Якжиным и многими 
другими крупными исследователями было издано большое количество работ по различным 
направлениям геолого-разведочного дела. 
Особое место в истории создания основной минерально-сырьевой базы СССР и России 
занимает Сибирская (Томская) горно-геологическая школа. Созданная В.А. Обручевым в период 1901–1902 гг., она является родоначальником горно-геологического образования и горно-геологической науки и практики в азиатской части России. Школа и сегодня имеет определяющее значение в открытии, изучении и освоении минерально-сырьевых ресурсов не 
только Сибири и Дальнего Востока, но и Средней Азии. Достаточно сказать, что с именами 
питомцев этой школы связаны зарождение и развитие индустриализации Сибири, в частности освоение таких гигантов, как Кузнецкий и Канско-Ачинский угольные бассейны, Кузнецкий металлургический и Норильский горно-обогатительный комбинаты, ЗападноСибирский нефтегазовый комплекс и др. 
Вместе с В.А. Обручевым у истоков первой высшей горно-геологической школы Сибири стояли М.А. Усов, А.А. Белицкий, И.А. Молчанов, Б.Л. Степанов, Н.П. Чижевский, 
П.П. Гудков, Л.Я. Тове, В.Д. Рязанов и другие. 
Характерной и неотъемлемой частью их научно-педагогической деятельности была 
теснейшая связь с практикой геолого-разведочного дела. В 1919 г. на базе горного отделения 
Томского технологического института был создан Сибирский геологический комитет, основателем и первым директором которого стал П.П. Гудков. В состав Сибгеолкома вошли 
М.А. Усов, А.В. Лаврский, Н.С. Пенн, М.К. Коровин, А.В. Арсентьев, Н.Н. Урванцев и другие. Уже в 1919 г. по программе Сибгеолкома работало 11 экспедиционных отрядов, которые 
изучали рудопроявления и месторождения золота, железных руд и каменного угля. 
Под руководством М.А. Усова Сибирская горно-геологическая школа и геологическая 
служба Сибири уже к 1930 году превратились в мощный учебно-научно-производственный 
комплекс, успешно решающий вопросы подготовки научных и производственных кадров и 
развития минерально-сырьевой базы Сибири. 
Основной заслугой последователей и питомцев названной школы можно считать сохранение и развитие основных устоев этого комплекса до настоящего времени. 

Связь геолого-разведочного дела с другими областями знаний 

В ранний период становления и развития геолого-разведочного дела оно входило в общую систему горного дела и из нее отдельно не выделялось. Георг Агрикола в сочинении 
«О горном деле и металлургии» квалификационные требования к специалисту в области 
горного дела определил следующим образом: 
«Уж если кто является горняком, то ему надлежит быть весьма искушенным в своем 
деле… Горняку нельзя быть несведущим в других искусствах и науках. Он должен знать медицину, чтобы заботиться о здравии рудокопов – оберегать их от заболеваний, которыми они 
подвержены более других, а также самому уметь оказать им первую помощь. Он должен 
знать и астрономию, дабы он знал страны света и мог по ним определить простирание пластов. Он должен быть знаком с наукой измерений, дабы уметь измерять, как глубоко следует 
копать шахту… Он должен знать и науку чисел, чтобы уметь рассчитать затраты, которые 
требуют устройства и подземные работы. Затем и архитектуру, чтобы не только самому создавать различные устройства и подземные сооружения, но и объяснять это другим. Далее – 
рисование и черчение, чтобы уметь изобразить модели машин. Наконец, он должен быть 
сведущ и в вопросах права, особенно горного права, чтобы не нарушать прав других и самому не терпеть какой-либо несправедливости». 
Более детально геолого-разведочное дело уже как прикладную геологическую дисциплину, находящуюся на стыке нескольких областей знаний, обозначил один из видных представителей Томской горно-геологической школы А.В. Арсентьев в работе «Разведочное дело» [2]. 

Уже само его название указывает на те науки, к которым эта дисциплина относится. Это, 
прежде всего, геолого-методические и горно-буровые. Он пишет, что выбор рационального 
направления геолого-разведочных работ обеспечен лишь тогда, когда разведчик достаточно хорошо знаком с основами учения о полезных ископаемых, с возможными формами залегания и 
другими их свойствами. Знакомство с типами месторождений в большинстве случаев дает разведчику возможность подвести разведываемое месторождение под тот или иной тип; знание 
процессов изменения в рудных месторождениях полезных ископаемых, распределение рудного 
тела по зонам (зоны окисления первичных руд) наведет разведчика на правильный путь для 
установления аналогичных зон в разведываемом месторождении и подскажет ему наиболее подходящее направление разведочных работ. Но изучение месторождений невозможно без предварительного изучения целого ряда наук, изучение каждой из последующих требует изучения 
предыдущей. Так, изучению собственно полезных ископаемых должно предшествовать изучение петрографии; этой последней – изучение минералогии, кристаллографии, физики. 
Производство геолого-разведочных работ с сооружением подземных и поверхностных 
горных выработок и буровых скважин требует от разведчика основательных знаний горного 
и бурового дела, являющихся основными составными частями геолого-разведочного. Само 
геолого-разведочное дело, представляющее часть горного искусства, выросло до самостоятельной науки. Но горное и буровое дело, в свою очередь, требуют предварительного изучения ряда дисциплин: механики, математики, физик, химии и др. Положение геологоразведочного дела среди других дисциплин можно проиллюстрировать уточненной авторами 
схемой (рис. 1), где оно занимает центральное место. 
 

 
Рис. 1. Схема положения геолого-разведочного дела среди других образующих его дисциплин [2] 

Предлагаемую схему нужно рассматривать только как сокращенную, так как некоторые 
из наук скрывают в себе или более дробное деление, или даже самостоятельные дисциплины: 
например, математика должна быть понимаема в ее полном объеме, сопротивление материалов заключает в себе строительную механику и графостатику, в горном деле и сооружении буровых скважин спрятаны опробование изучаемых пород и обогащение полезных ископаемых.  
Из схемы видно, какие пути ведут к изучаемому предмету. Пути эти двух направлений: 
один ведет к цели через цикл технических наук, начиная с математики, через горное дело, бурение скважин и геофизику; другой – через цикл физико-химических и геологических наук, также 
начиная с математики. Первый цикл наук приводит к технической части геолого-разведочного 
дела, второй – к геолого-методической. Эта двойственность излагаемой дисциплины находит на 
схеме выражение в разделении центрального прямоугольника на две различно заштрихованных 
половины. Как видно из схемы, исходной наукой является математика. Совершенно очевидно, 
что геологоразведчик должен освоить весь выше обозначенный комплекс, чтобы быть во всеоружии разведочного дела. Ни один из пройденных путей, отдельно взятых, не даст достаточной 
подготовки для правильного ведения геологоразведок. Путь через цикл одних геологических 
наук подготовит специалиста к умению разобраться в общих геологических условиях месторождения. Но без знакомства с техникой и технологией разведки он не сможет всесторонне изучить 
характеристики месторождения полезного ископаемого, необходимые для конкретной геологопромышленной его оценки и организации горнодобычных работ.  
Более того, В.В. Кривошеев и И.Т. Лозовский в статье «Организация учебного процесса 
(сб. «Столетие горно-геологического образования в Сибири») отмечают, что в начальный 
период становления горно-геологического образования в технологическом институте апробировались различные учебные системы. Основным недостатком одной из них было то, что к 
экзаменам по спецпредметам на старших курсах допускались студенты, не прослушавшие 
элементарных курсов математики, химии, физики и других естественно-научных дисциплин. 
Такие студенты, как правило, эти экзамены сдать не могли. 
Основное внимание студентов в тот период обращалось на приобретение разносторонних 
практических навыков, необходимых для организации и производства геолого-разведочных работ в далеких необжитых районах. Поэтому все студенты, независимо от избранной специальности, обязаны были делать проекты паровых машин, двигателей внутреннего сгорания, электрических двигателей, строительства жилых и производственных помещений и другие. 
Профессор Б.Л. Степанов, читавший курс «Разведочное дело» с 1924 до конца 1930 г., 
говорил: «Геологу следует изучать свою науку все более и более с уклоном в сторону практических требований, предъявляемых горной промышленностью, и переменить свою роль 
историка совершившихся явлений на роль пророка и руководителя». 
В настоящее время процесс планирования геологоразведки, осуществления и оценки 
полученных результатов сопровождается широким применением математических способов 
анализа данных и компьютеризацией. Технологии исполнения основных видов геологоразведочных работ существенно обновились, что позволяет оптимизировать их и более эффективно разведывать месторождения полезных ископаемых, особенно в осложненных горно-геологических условиях. 
Однако в последние десятилетия в силу различных причин единый ранее курс разведочного дела, по которому готовились горные инженеры геологоразведчики, оказался разделенным «заборами» отдельных узких дисциплин, а современные инженеры-геологоразведчики 
должны не только знать, но и уметь комплексно применять полученные в вузе знания, умения и навыки на практике. Специалисты геолого-разведочного профиля получают полноценную квалификацию горного инженера, только изучив комплекс геологических наук и инженерных дисциплин во взаимосвязи и применительно к практике геолого-разведочных работ. 
Настоящее учебное пособие создано с целью помочь им в этом сложном деле путем 
сближения геологического и технического курсов. 

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ, МЕТОДЫ  
И ПОДСИСТЕМЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ 

Этот раздел открывает настоящее пособие как базовый геолого-методический. Он составлен с использованием материалов учебника авторов В.В. Авдонина, В.В. Мосейкина, 
Г.В. Ручкина, Н.Н. Шатагина, Т.И. Лычина, М.Е. Мельникова «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» [1], базирующегося на работах выдающихся ученых, – создателей российской геолого-разведочной школы В.М. Крейтера, В.И. Смирнова, 
А.Б. Каждана и других источниках, ссылки на которые приводятся по тексту. 

1.1. Месторождения полезных ископаемых 

Объектом геолого-разведочных работ являются промышленные месторождения. К числу промышленных месторождений относятся такие скопления полезных ископаемых, которые по качеству и количеству содержащегося в них минерального сырья, условиям залегания 
технически возможно и экономически целесообразно разрабатывать на данном уровне развития производительных сил. 
Главнейшая задача разведки как раз и заключается в выявлении промышленных месторождений, их оценке и определении возможностей наиболее целесообразного их использования. 
Для целей разведки (особенно на ранних этапах) из множества особенностей, характеризующих месторождения, из широкого круга присущих им свойств и качеств наибольшее значение имеют форма тел, структура месторождения, изменчивость залежей и объекта в целом. 

Формы тел полезных ископаемых 

Телом, или залежью, полезного ископаемого называется локальное скопление природного минерального сырья, морфология которого определяется приуроченностью к конкретным геологическим структурам или их сочетаниям. 
Тела полезных ископаемых разнообразны по форме: они бывают плоскими, изометричными, вытянутыми по одной оси. В организации разведочного процесса форма тел играет 
существенную роль. В общем случае все разнообразие форм тел полезных ископаемых может быть сведено к следующим основным типам. 
Плоские тела полезных ископаемых  пласты, пластоподобные, жильные и некоторые 
линзовидные залежи. 
Пласты представляют собой тела, ограниченные двумя параллельными поверхностями 
напластования (подошва и кровля), имеющие мощность, на несколько порядков меньшую 
размеров по простиранию и падению. Пластовые залежи отличаются устойчивой морфологией, выдержанностью и, как правило, относительно однородным составом (рис. 1.1). Они 
наиболее типичны для рудных и нерудных месторождений осадочного генезиса. Положение 
пластовых залежей определяется элементами слоистости пород. 
Они обладают обычно четкими природными границами, относительно простым, непрерывным или слабо прерывистым внутренним строением. Нередко пласты полезного ископаемого разделяются вмещающими безрудными породами на пачки и отдельные слои. Таким 
образом, можно различать простые пласты (без прослоев породы) и сложные (с прослоями). 
В ряде случаев выделяются продуктивные толщи, состоящие из серии пластов полезного ископаемого (рис. 1.2).  
Пласты полезных ископаемых залегают согласно с вмещающими породами, вместе с 
ними они могут быть смяты в складки, разбиты разрывными нарушениями. Пластовые тела 
некоторых месторождений характеризуются изменчивой мощностью, что может быть связано, например, с явлениями карстообразования при их формировании. 

Рис. 1.1. Геологический разрез месторождения фосфоритов: 
1 – известняки; 2 – фосфорит; 3 – фосфорит среднего качества;  
4 – фосфорит, переслаивающийся со сланцами; 5 – фосфато-кремнистые сланцы;  
6 – фосфорит окремненный; 7 – кремни; 8 – доломиты; 9 – окремненные породы 

 
Рис. 1.2. Схематические геологические разрезы Джезказганского месторождения  
(по материалам Джезказганской ГРЭ):  
1 – красноцветные песчаники и алевролиты; 2 – рудоносные слои; 3 – рудные залежи;  
4 – известняки, песчаники, мергели 

К числу пластовых месторождений относятся осадочные месторождения железа, марганца, алюминия, углей, горючих сланцев, фосфоритов, солей и других, а также стратиформные месторождения меди, полиметаллов и др. 
Пластоподобные залежи характерны для некоторых магматических, контактовометасоматических и других месторождений, рудные тела которых располагаются в расслоенных стратифицированных массивах (рис. 1.3) или приурочены к контактам силикатных и 
карбонатных пород. К ним могут быть отнесены также скарнированные пластовые залежи. 
От пластовых залежей они отличаются меньшими протяженностью, выдержанностью и относительно более сложным строением.  
К телам плоской формы относятся плащеподобные залежи месторождений, связанных 
с площадными и линейными корами выветривания. Месторождения залегают в приповерхностных условиях практически горизонтально.  

Рис. 1.3. Озерное полиметаллическое месторождение (по данным Озерной ГРП).  
Геологический профиль, характеризующий синклинальную структуру месторождения: 
1 – рудные тела; 2 – известняки; 3 – туфы и туффиты; 4 – известняково-туфогенная брекчия;  
5 – эруптивная брекчия; 6 – диабазовый порфирит; 7 – диабазы; 8 – кора выветривания;  
9 – суглинки; 10 – буровые скважины 

Рудные залежи характеризуются сильной изменчивостью контуров, прерывистостью, 
резкими колебаниями мощностей, отчетливо выраженной вертикальной зональностью 
(рис. 1.4). Типичными представителями этой группы могут служить месторождения силикатного никеля, а также бокситов, каолинов и др. 
Определенным своеобразием отличаются россыпные месторождения. Современные 
россыпи представлены горизонтально залегающими поверхностными образованиями, продуктивная часть которых – «пески» – подстилается «плотиком» (преимущественно коренными породами) и имеет с ним резкие природные границы. Рыхлые образования, перекрывающие продуктивную часть россыпи, русскими старателями названы «торфами» (рис. 1.5). 
Ширина и мощность россыпи устанавливаются по заданной величине содержания полезного 
компонента в процессе опробования.  
Погребенные россыпи обычно перекрыты мощным чехлом отложений и часто имеют 
наклонное залегание. Им свойственны вытянутая в плане форма и иногда сложное строение, 
обусловленное разделением пласта песков ложными плотиками на отдельные прослои, наличием струй, гнезд и др. Основные особенности морфологии и внутреннего строения россыпей определяются генетическим типом и условиями образования. Известны прибрежноморские россыпи ильменита, рутила, монацита, пляжевые – золота, рутила, монацита, аллювиальные – золота, алмазов, касситерита, платины и др. 
К типу плоских тел относятся также жильные тела, представляющие собой трещины в 
горных породах, выполненные минеральным веществом полезного ископаемого. По структурно-морфологическим особенностями выделяются простые, сложные жилы (рис. 1.6).