Рациональная методика поисков и геолого-экономической оценки месторождений руд редких и радиоактивных элементов. Часть 1. Прогнозирование, поиски и оценка

Учебное пособие составлено на основе Государственного образовательного стандарта, утверждённого Министерством образования РФ 03.03.2000 г., рег. № 3-тех/дс и Образовательного стандарта Томского политехнического университета по направлению  («Урановая геология»).

В учебном пособии приведены цель и задачи дисциплины, раскрывается содержание теоретического материала (лекций), приводятся перечень вопросов для самопроверки по разделам. Даны рекомендации по использованию литературы.

Настоящее пособие предназначено для магистрантов Института Природных Ресурсов Национального исследовательского Томского политехнического университета, имеющих базовые знания по геологии полезных ископаемых (промышленные и генетические типы МПИ, в том числе радиоактивных металлов), методики поисков и разведки полезных ископаемых и составлено в соответствии с программой курса «Рациональная методика поисков и геолого-экономической оценки месторождений редких и радиоактивных элементов».

Структура пособия отражает последовательность изучения данного курса: предпосылки возникновения и информационная база при геологическом изучении месторождений - природоресурсные платежи и законодательная база в недропользовании - методы прогноза и оценки эколого-экономического ущерба - пути оптимизации эколого-экономических показателей освоения минеральных ресурсов.

В современных условиях большинство месторождений должны рассматриваться как комплексные, включающие как попутные, так и сопутствующие полезные ископаемые. Рентабельность отработки месторождений может быть увеличена и за счет снижения воздействия на окружающую среду при использовании новых технологий добычи и переработки сырья. Успешное решение этих вопросов невозможно без проведения эколого-экономических исследований.

Автор признателен за помощь в сборе материалов и подготовке пособия профессорам кафедры геоэкологии и геохимии ИПР ТПУ Л.П. Рихванову, С.И. Арбузову, Е.Г. Язикову, кафедры ОГЗ профессору А.А. Поцелуеву, профессору MГРУ А.Н. Рокову, профессору Г.А. Машковцеву, ведущему научному сотруднику Л.В. Чеснокову (ВИМС), профессору МГГУ, академику РАЕН В.Ж. Аренсу, инженеру кафедры ГЭГХ ТПУ Е.М. Черневу, ст. преподавателю кафедры  ГРПИ Е.П. Янкович, специалисту И.В. Павловой.

Особую признательность автор выражает профессору М.В. Шумилину за работу по рецензированию рукописи и конструктивную критику.

Минеральное сырье, извлекаемое из земных недр, играет основную роль в экономике государства, в том числе в развитии хозяйства России. Состояние горной промышленности и тесно связанных с нею перерабатывающих отраслей производства является основным мерилом национального богатства, могущества и независимости страны. Минеральное сырье - основа современной индустрии.

-железо, марганец, хром, титан основа черной металлургии;

-нефть, газ, уголь, уран - база энергетики;

-цветные металлы широко используются в машиностроении, электротехнике, авиационной промышленности;

-ванадий, никель, кобальт, молибден, вольфрам незаменимы в производстве сплавов;

золото, серебро, платиноиды, алмазы - валютные и важные технические материалы.

Исключительное значение приобрели химическое сырье и строительные материалы.

Минеральное сырьё - полезное ископаемое, добытое из недр для непосредственного использования или последующей переработки.  

Минерально-сырьевые ресурсы, минеральные ресурсы, минерально-сырьевой потенциал - совокупность разведанных и предварительно оцененных запасов, прогнозных (для нефти и газа перспективных) ресурсов полезных ископаемых.

Минерально-сырьевая база - совокупность разведанных, предварительно оцененных запасов полезных ископаемых и количественно учтенных прогнозных ресурсов.

Минерально-сырьевой комплекс - совокупность минерально-сырьевых баз одного или нескольких видов полезных ископаемых вместе с соответствующими производственными структурами, осуществляющими геологоразведочные работы, добычу, обогащение или иной передел минерального сырья.

Последние десятилетия характеризуются гигантским ростом потребления минерального сырья во всех индустриальных странах мира. Наряду с количественным ростом, быстро расширяется и номенклатура потребляемого сырья. В сферу промышленного использования непрерывно вовлекаются новые нетрадиционные виды полезных ископаемых, многие из которых становятся основой технического прогресса и важнейшим стратегическим сырьем. Такой рост потребления полезных ископаемых резко активизировал поисковые и разведочные работы за рубежом, но не в России.

Россия в основном обеспечена минеральными ресурсами. В её недрах сосредоточены 30% мировых запасов природного газа, 50% алмазов, 25% запасов никеля, 17% олова, почти 10% запасов нефти. Она занимает лидирующие позиции и в сфере добычи основных видов полезных ископаемых, являясь крупнейшим производителем и экспортером продукции минерально-сырьевого комплекса. В 2004 году объём производства в этом секторе экономики составил около 150 млрд. долларов. В 2003 году доходы федерального бюджета составили 2,6 трлн. рублей. При этом более 1,4 трлн. рублей пришлось на поступления от минерального сырья, в том числе таможенные пошлины, налог на прибыль, НДПИ, НДС, дивиденды по акциям, находящимся в государственной собственности, доходам от реализации ископаемых, исключительное право на реализацию которых принадлежит государству. Около 70% российского экспорта приходится на минерально-сырьевой комплекс, при этом углеводородное сырье составляет 77%, остальное занимают твердые полезные ископаемые, алюминий, никель, уран, платиноиды.

Насколько же устойчиво сегодняшнее положение, когда мы не только устойчиво исполняем доходную часть бюджета, но и получаем его профицит. К сожалению, мы накопили достаточное количество проблем, которые в ближайшем будущем могут изменить кажущейся благополучной ситуацию.

Вот основные проблемы.

Во-первых, это неполная компенсация добычи приростом запасов.

Во-вторых, сокращение поискового задела. Необходимо также отметить, что инвестиционная привлекательность добычи зависит от целого ряда показателей, например, удаленности от инфраструктуры, качества и количества сырья, глубины его залегания и т.д. В нераспределенном фонде, в основном, остались более сложные для эксплуатации и менее инвестиционно - привлекательные запасы, которые малоинтересны для недропользователей. Важно также то, что крупные месторождения полезных ископаемых, на которые приходиться значительная часть экспорта и внутреннего потребления, находятся на стадии падающей добычи. Иссякают запасы полезных ископаемых, в первую очередь, нефти и газа, Волго-Уральского и Западно-Сибирского регионов, россыпные месторождения золота и платины на Урале. Так выработанность запасов основных нефтегазоносных провинций составляет на Северном Кавказе 70-80%, в регионах Урало-Поволжья 50-70%, в Западной Сибири  свыше 45%.

-Ухудшились горнотехнические условия отработки месторождений, снижаются средние содержания металлов, дебиты нефти упали с 26 тонн в сутки в 80-х годах до 8-10 тонн в сутки в конце 2000-2001 гг.

-Неэффективно использование даже существующей минерально-сырьевой базы. По-прежнему крайне низким остается уровень освоенности месторождений отдельных видов полезных ископаемых, которые наша страна импортирует в значительном объеме. Эта проблема касается таких ископаемых как марганцевые руды, титан, хром, ниобий, цирконий и железо. У государства так и не появилось средств для проведения доразведки этих ископаемых и введения их в промышленный оборот.

-падение коэффициента извлечения нефти. Если в конце 80-х годов он составлял 50% от добычи, то сегодня, по экспертным оценкам, не превышает 30%.  С одной стороны, это вызвано старением крупных месторождений, ухудшением качества запасов и ослаблением государственного контроля над рациональным использованием недр.

Теперь остановимся на наиболее острых из перечисленных проблем. Как вы видите, до 1992 года объемы воспроизводства нефти и газа превышали добычу этих полезных ископаемых. Практически, именно за счет советских вложений в геологию, был создан задел для развития экономики сегодняшней России.

В период с 1990 по 1995 годы произошло резкое падение объемов воспроизводства, вызванное снижением объемов геологоразведочных работ. Фактически, с конца 80-ых годов мы наблюдаем лавинообразное падение объемов поисково-разведочного бурения, сейсморазведочных работ, соответственно произошел резкий спад прироста запасов. За период с 1990 по 1996 годы мы потеряли не только запасы полезных ископаемых, но и тысячи специалистов.

Фактически, были остановлены десятки геологоразведочных экспедиций, предприятий, строивших оборудования для нужд отрасли.

Поэтому действительно государственной задачей является восстановление утраченных ресурсов, подготовка новых кадров, размещение заказов на производство современного оборудования.

Свыше 90% запасов нефти, никеля, алмазов, более 80% газа, более 70% золота и платиноидов находится в распределенном фонде. Приближаются сроки полного исчерпания рентабельных эксплуатируемых запасов отдельных полезных ископаемых.

Рентабельные запасы россыпного золота в стране иссякнут в 2011 году, нефти, урана, меди, коренного золота в 2015 году.

Специфика геологической подготовки месторождения такова, что если мы продолжим паузу в воспроизводстве минерального сырья, впоследствии никакими финансовыми средствами не удастся быстро решить проблему дефицита полезных ископаемых.

На современном этапе развития геологоразведочных работ все более актуальной становится проблема расширения минерально-сырьевой базы важнейших горнопромышленных регионов страны, где за многие годы созданы крупные производственные комплексы. При решении этой проблемы геологи встретились с новыми задачами по улучшению географического размещения месторождений и по повышению качества руд. Новые месторождения необходимо выявлять там, где они наиболее необходимы народному хозяйству. По качеству и условиям отработки руды должны удовлетворять возросшим требованиям промышленности. Кроме того, развивающиеся отрасли требуют вовлечения в хозяйственный оборот новых видов минерального сырья, открытий нетрадиционных типов месторождений.

Одновременно возникла проблема резкого сокращения числа легко открываемых месторождений, прежде всего, в известных горнорудных регионах страны. Это предопределило переход к поискам «слепых», погребенных и других трудно открываемых на месторождений. Открытие новых месторождений полезных ископаемых в настоящее за время требует больших коллективных усилий, соединения научно обоснованных прогнозов с индустриальными методами производства. Сегодня трудно открыть месторождение, выходящее на поверхность, но эти трудности во много раз возрастают при поисках скрытого оруденения. Научное прогнозирование и поиски скрытых месторождений требуют разработки методологических вопросов и новых технологий при мобилизации возможностей существующих поисковых методов.

Развитие рыночных принципов в организации и ведении производства в корне меняет не только производственные отношения, но и структуру геологоразведочного процесса. На первое место выдвигаются малозатратные, но наиболее наукоемкие и эффективные технологии и методы работ, которым в прежние годы отводилась лишь роль престижного научного сопровождения.