Прогнозно-поисковые работы - основа укрепления сырьевой базы отечественной промышленности
На основе анализа динамики производства основной продукции металлургической промышленности, масштабов воспроизводства отработанных полезных ископаемых и технико-экономических показателей освоения глубокозалегающих месторождений за последние десять лет даны рекомендации по стадиям и методам поисковых и прогнозных работ на черные, легирующие и радиоактивные металлы.
В России разведана мощная минерально-сырьевая база, являющаяся основой функционирования и дальнейшего развития созданной в стране промышленности. Вместе с тем, работа металлургического комплекса в новых экономических условиях ознаменовалась резким спадом производства. Выявилась низкая конкурентоспособность отечественного минерального сырья по ряду металлов.
Конкурентоспособна по сравнению с зарубежными аналогами только сырьевая база меди, никеля (сульфидные руды), сурьмы и частично молибдена. Поэтому, несмотря на наличие огромных разведанных запасов по всем цветным, некоторым черным и редким металлам, загрузка и эффективность работы металлургических заводов в большой мере зависели от поставок сырья по импорту. Это обусловило широкое использование толлинговых операций, и в целом наметилось устойчивое снижение выпуска металлопродукции.
В 1998 г. по сравнению с 1990 г. повысилось лишь производство алюминия первичного 103% (наивысший объем производства в России) и цинка 106, 7%, по другим металлам оно снизилось. При этом добыча всех типов руд и бокситов в 1998 г. уменьшилась на 51, 5%, в том числе флюоритовых в 60 раз, вольфрамсодержащих в 23, 8, оловянных -в 7, 2, свинцово-цинковых в 6, 7, молибденовых в 2 раза. Прекращена добыча танталовых и ниобиевых руд. Это обусловлено, с одной стороны, общим сокращением всего производства в стране, с другой высокой стоимостью добываемого минерального сырья. Об этом же свидетельствует и соотношение запасов распределенного и нераспределенного фонда. В распределенном фонде находится от 40 до 65% балансовых запасов железа, молибдена, вольфрама, олова, хрома, бокситов, плавикового шпата, из них более 95% сосредоточено в месторождениях, освоенных и подготавливаемых к эксплуатации. Меньше .запасов тантала (24, 7%), ниобия (16, 3%), титана (32%), марганца (10, 5%), что обусловлено низким качеством и неконкурентоспособностью большей части их разведанных запасов.
Весьма тревожная ситуация создалась в воспроизводстве отрабатываемых разведанных запасов. В большей части подотраслей, несмотря на снижение добычи, нет даже простого воспроизводства, не говоря уже о расширенном. Исключение составляет лишь плавиковый шпат, по которому наблюдается практически постоянный прирост запасов. Отдельные высокие всплески прироста запасов марганца, тантала и ниобия обусловлены незначительной их добычей и эпизодическими приростами, не меняющими общей ситуации с сырьевыми базами этих металлов.
Добыча природного урана в России также сокращалась и в целом оставалась меньше даже внутренней потребности действующих собственных АЭС (т.е. без учета расходования на АЭС, построенных при содействии СССР в других странах, снабжение которых топливом, согласно соглашениям, производится Россией, а также других расходов). Несмотря на это, весь добываемый уран вплоть до 1999 г. экспортировался, и внутренние потребности практически покрывались за счет складских запасов. Лишь в текущем году часть добытого урана закуплена перерабатывающими предприятиями Минатома России.
На единственном действующем в настоящее время добывающем предприятии на базе месторождений Стрельцовского района перспективы увеличения уровня добычи практически отсутствуют. Развитие добычи урана в стране можно связывать только с вводом новых предприятий подземного выщелачивания на базе месторождений Зауральского, Витимского и, возможно, некоторых новых районов. Однако особенности всех этих месторождений таковы, что добиться при их освоении высокой производительности очень трудно. Реально возможный прирост добычи едва ли превысит 30-50% от современного уровня в Стрельцовском районе, где он, вероятно, будет продолжать снижаться. С исчерпанием складских запасов России ее собственные производственные мощности не смогут покрыть потребности атомной энергетики страны. При этом прекращение российского экспорта неизбежно вызовет рост мировых цен и возможности компенсации внутреннего дефицита импортом будут существенно осложнены.
Таким образом, возможность удовлетворения в будущем даже внутренней потребности России (которая при развитии атомной энергетики будет возрастать) за счет известных на сегодня источников урана и при ценах на него не более 40 дол./кг представляется по меньшей мере проблематичной.
Для преодоления возникших проблем наиболее целесообразно развивать работы в двух направлениях: 1) изыскание возможностей повышения экономичности продуктов извлечения из уже разведанных руд; 2) улучшение качества сырьевой базы за счет открытия новых высокорентабельных месторождений в результате проведения геологоразведочных работ.
Реализация первого направления состоит в следующем:
рациональное использование недр путем вовлечения в разработку известных запасов в результате применения новых технологий переработки минерального сырья, обеспечивающих значительное увеличение стоимости товарной продукции или снижение стоимости ее производства; например, переработка низкосортных маложелезистых бокситов СОБРа с получением синтетических цеолитов, глинозема и редкометального продукта повышает рентабельность производства с О до 25%; предварительное крупнокусковое рентгенорадиометрическое обогащение позволяет проводить обесфосфоривание марганцевых руд и получать карбонатные концентраты первого сорта;
совершенствование технологии горных работ и внедрение новых способов добычи: скважинная гидродобыча (СГД) богатых рыхлых железных руд КМА, залегающих на глубинах 700-800 м, обеспечивает рентабельную работу рудника при любой производительности, в 2 раза уменьшает капзатраты и в 5 раз повышает рентабельность;
глубокая геолого-экономическая переоценка месторождений с повариантным переоконтуриванием запасов, экономически целесообразным извлечением полезных продуктов с учетом новых горно-технических и технологических достижений; такая переоценка забалансовых Тулунского титанового и Вишняковского танталового месторождений, выполненная в ВИМСе, показала возможность их рентабельной отработки в наше время на Тулунском месторождении за счет применения винтовых сепараторов, на Вишняковском в результате переоконтуривания запасов и повышения содержания на 28% (при сокращении запасов на 30%), а также организации прибыльной безотходной технологии;
выработка комплекса мер государственной поддержки горно-рудной промышленности РФ регулирование цен, оптимизация налоговой системы, создание финансово-промышленных объединений и др.
Второе направление развитие геологоразведочных работ для улучшения качества минерально-сырьевой базы. Высокая стоимость минерального сырья России определяется прежде всего более низким качеством созданной в стране минерально-сырьевой базы по сравнению с рудами, добываемыми в мире, что может быть следствием весьма неравномерного распределения минеральных ресурсов в земной коре. Однако было бы грубейшей ошибкой утверждать, что все возможности качественного улучшения минерально-сырьевой базы в России исчерпаны. Решать эту проблему достаточно трудно, поскольку наиболее легкооткрываемые месторождения уже открыты и обнаружение новых объектов в сложных географических и экономических условиях связано с закрытыми и перекрытыми районами, где возможно выявление слабои непроявленных на поверхности объектов разных рангов. Для некоторых полезных ископаемых такие регионы в принципе определены, и в них поисковые работы нацелены на выявление богатых месторождений, например, урана с "процентными" рудами типа несогласия в Южной Якутии, Карелии и др., а также месторождений, пригодных для освоения методом подземного выщелачивания, в Зауралье, Забайкалье и Западной Сибири. В целом потребуется усиление поисковых и оценочных работ, а также дальнейшая разработка методологических подходов и существенная модернизация нормативно-методической и технической базы ГРР.
Принятые и утвержденные в 1999 г. прогнозные ресурсы основа развития минерально-сырьевой базы России и улучшения ее качества. На этот раз был осуществлен более жесткий подход к их обоснованию: сокращено их количество, и в условиях ограниченных средств более целенаправленно ориентированы ГРР.
Благоприятно складываются работы по добыче хрома и бокситов. Ресурсы хрома возросли на 62%. Наиболее перспективны Карело-Кольский и Полярноуральский регионы, в которых ресурсы Pi+Pg увеличились на 60%; к этим же регионам относятся 50% утвержденных ресурсов Рз. Прогнозные ресурсы бокситов увеличились на 45%, главные их запасы сосредоточены в Средне-Тиманском и Уральском регионах.
Менее благоприятны перспективы добычи титана и марганца. Прогнозные ресурсы титана уменьшились на 16%, при этом запасы PI возросли за счет Р2, а общие перспективы, определяемые запасами Рз, по-прежнему отсутствуют. Ресурсы марганца в целом уменьшились на 6, 5% за счет запасов P2, запасы P1 возросли на 6, 5% и РЗ на 10, 3%.
Многократно сократились ресурсы ниобия, тантала и вольфрама из-за низкого качества прогнозируемых руд или их размещения в труднодоступных регионах. В структуре прогнозных ресурсов урана и молибдена произошло Существенное увеличение ресурсов Рз, т.е. главным направлением в решении поисковых задач должно быть качественное улучшение сырьевых баз этих полезных ископаемых.
Сложившееся положение результат неблагополучного состояния ГРР по выявлению и оценке новых месторождений. Из геологоразведочного процесса практически выпали важнейшие звенья прогнозная оценка территорий, поиски и оценка объектов полезных ископаемых. Очевидно, не только расширенное, но и простое воспроизводство запасов нельзя постоянно осуществлять за счет известных и отрабатываемых месторождений. Необходимо открывать и разведывать новые месторождения. Поскольку время случайных открытий прошло, эта задача решается, как известно, последовательным приближением к намеченной цели. Сначала прогнозируют и определяют перспективные рудоносные зоны и районы. Далее в результате поисковых работ выявляют рудные узлы, поля и отдельные объекты и на завершающем этапе оценивают рудные объекты для выбора наиболее перспективных к освоению месторождений. Процесс этот нарушен, вследствие чего нельзя планировать и воспроизводство отрабатываемых запасов. Необходимо в полной мере восстановить прогнозно-металлогенические, поисковые и оцененные работы как стадии единого геологоразведочного процесса.
Целесообразно начать с составления кондиционных геологических и прогнозно-металлогенических карт м-ба 1: 200 000 нового поколения как основы для развития поисков м-ба 1: 50 000.
Цель прогнозно-минерагенических исследований выявление рудных районов и узлов, оценка потенциальных перспектив их рудоносности и обоснование поисковых работ. Она может быть достигнута путем решения следующих задач: выделение территорий, аналогичных по геологическому строению рудным районам и узлам с разработанными комплексными моделями, аналоги которых можно ожидать на потенциально перспективных площадях; определение благоприятных признаков и оценочных критериев рудных районов и узлов; оценка масштабов и качества оруденения.
Прогнозно-минерагенические исследования проводятся в комплексе работ по геологическому доизучению территорий при составлении карт м-ба 1: 200 000 новой серии или осуществляются самостоятельно по отдельным геологическим заданиям и проектам, если их целью является анализ промышленной рудоносности какой-либо крупной минерагенической провинции. В первом случае карты составляются в рамках листов международной разграфки, во втором в границах, обусловленных конфигурацией региона, района и т.д.
Применение комплекса прогнозно-минерагенических исследований при участии и руководстве НИИ, а также резкое расширение поисковых методов, исходя из геологических и ландшафтно-геохимических ситуаций, позволят усилить практическую направленность ГСР-200. Эффективное проведение этих исследований возможно на основе равномерного изучения перспективной территории комплексными геологическими (включая бурение), геофизическими (гравимагнитные съемки) и геохимическими методами. Это должно обеспечить решение прогнозных задач на глубину, доступную для экономически эффективной добычи искомого полезного ископаемого. Прогнозирование должно основываться на использовании моделей рудных районов, узлов, полей и месторождений и компьютерных технологий обработки материалов. Важный момент научное обеспечение работ с выработкой общего подхода к обработке и интерпретации материалов ГСР, осуществляемое путем: определения общего направления геологосъемочных и поисковых работ; разработки рекомендаций по технологии изучения конкретных районов; участия в проведении прогнозно-минерагенических исследований и в определении дальнейшего направления ГРР; контроля за полнотой и качеством проведенных работ.
Комплект прогнозно-минерагенических карт, составленных на основе структурного, геологои рудно-формационного анализов, в программе работ "Геолкарта-200" будет итоговым. Эти карты должны отвечать новым требованиям и принципиально отличаться от карт предыдущего поколения. На них должны быть отражены: минерагеническое районирование территории; современная регистрационная информация о всех рудных объектах и их типах; ареалы распространения рудоносных геологических формаций на поверхности и на глубине, подсчитанные прогнозные ресурсы; перспективные под поиски площади, ранжированные по очередности проведения ГРР.
Учитывая усиление поисковых и прогнозных работ при составлении нового поколения геологических карт м-ба 1: 200 000, необходимо проводить и тематические исследования, позволяющие приступить к выявлению объектов в ранге рудных полей. Петрологои литолого-фациальное изучение позволяет расчленять геологические формации по составу и более детально оценивать геологические позиции оруденения того или иного типа. Кроме фациального анализа, для оценки рудоносности отдельных территорий или объектов при необходимости могут быть использованы также морфоструктурный, палеогеоморфологический и др. Этот комплекс работ поможет обеспечить ранжировку рудоносных площадей и рудных объектов разного масштаба по степей;: перспективности и очередности проведения на них ГРР,
При работах м-ба 1: 50 000 комплекс методов должен учитывать специфику месторождений разных типов искомого полезного ископаемого. Однако для месторождений всех полезных ископаемых гравимагнитные съемки, причем чаще всего повышенной точности, обязательны. Геохимическая съемка по густоте наблюдений должна строго соответствовать масштабу работ и проводиться на уровне представительного горизонта. Иными словами, качество проводимых работ, их объемы и комплексы должны удовлетворять самые высокие современные требования, предъявляемые при лицензировании объектов разного ранга.
Прогнозирование осуществляется методом аналогии, путем сравнения оцениваемых объектов с уже созданными геологическими и геолого-генетическими моделями рудных районов, узлов, полей и месторождений с использованием компьютерных технологий сбора и обработки геологических данных и изданных методических рекомендаций по определению прогнозных ресурсов. Полученные таким образом материалы залог успешного и экономичного проведения поисковых и оценочных работ.
В заключение подчеркнем, что минерально-сырьевая база России должна гарантировать стабильную работу промышленности на 40-60 лет вперед, обеспечивая государственную и экономическую безопасность страны. Поэтому процесс восполнения отрабатываемых запасов непрерывен, а с учетом возрастающих потребностей в сырье необходимо расширенное воспроизводство этих запасов, особенно по стратегическим и дефицитным видам. Воссоздание полнокровной геологической службы и всего процесса геологоразведочных работ при сбалансированном его наполнении работами по всем стадиям необходимое условие обеспечения функционирования к дальнейшего развития промышленности и страны в целом.