Основные виды геологической документации.

Введение

Повышение эффекттивности и качества геологосъемочных и поисковых работ неразрывно связано с созданием надежной базы сбора, хранения и обработки первичных геологических данных. Первым существенным шагом на этом пути является упорядочение форм геологических документов, отражающих результаты полевых геологических исследований и порядок их заполнения.Проведение первичных геологических наблюдений и их фиксацию в виде определенных документов называют геологической документацией.Геологическая документация включает в себя процесс переноса всех наблюдений за геологическими объектами в специальный журнал путем зарисовки, описаний, фотографий, замеров, измерение геофизической аппаратуры. Геологическая документация при геологоразведочных работах представляет точную и систематическую фиксацию наблюдением за строением месторождения в естественных обнажениях, горных выработках и буровых скважинах. К качеству первичных геологических документов предъявляются высокие требования. Они должны выполняться тщательно, точно и объективно, с максимальной полнотой отражать наблюдаемые факты. Неправильные выводы, сделанные при правильном ведении геологической документации, можно исправить, но неправильно составленную геологическую документацию в большинстве случаев исправить нельзя.Геологическая документация подразделяется на первичную и сводную.1. Виды первичной геологической документацииПервичная геологическая документация обеспечивает накопление всех данных, необходимых для получения правильного представления об особенностях геологического строения месторождения, морфологии тел полезных ископаемых, условиях их залегания и внутреннего строения, пространственного распределения в них полезных и вредных компонентов и других характеристик, определяющих промышленную ценность объекта. Кроме того, первичная геологическая документация отражает методику проведенных работ и правильность их исполнения.Выделяют следующие виды первичной геологической документации:1) массовая – документация всех объектов наблюдения, журналы опробования, гидрогеологических и инженерно-геологических исследований, каталоги образцов горных пород и полезных ископаемых;2) детальная – характеризует наиболее интересные в геологическом отношении объекты, тектонические нарушения, контакты, зоны выклинивания и внутреннее строение тел полезных ископаемых;3) специализированная – предназначена для отображения различных минеральных парагенезисов, структурно-текстурных особенностей, фациальных переходов, трещиноватости и др.Объектами геологической документации выступает следующий материал: каменный, текстовый, табличный, графический и фотографический.К материалам первичной документации относятся:дневники (полевые книжки); журналы образцов, проб; этикетки; зарисовки обнажений и отдельных деталей геологических тел;фотографии естественных и искусственных обнажений, их деталей. Для всех форм первичной геологической документации имеются общие правила заполнения [2], которые сводятся к следующим пунктам:Все записи делаются разборчиво, с тем, чтобы не создавать затруднений при их чтении. Записи имеют одинаковую форму и последовательность перечисления признаков описываемого объекта. Записи производятся простым карандашом. Запрещается использование химических карандашей и чернил всех видов (в том числе фломастеров).Во всех формах документации оставляются поля на внешней стороне листа во избежание затирания записей. Все данные о номерах наблюдений, образцов, проб и элементах залегания выделяются из текста отдельной строчкой или условным знаком. Все страницы дневников, пикетажных книжек и других сброшюрованных форм документации должны иметь сквозную нумерацию.Дневник (полевая книжка) – основной первичный документ регистрации геологических наблюдений всех видов. Он изготовляется в виде книжки в твердом переплете, покрытом материалом, предохраняющим её от сырости, механических и иных повреждений. Рекомендуется использование материалов яркого цвета, хорошо заметных на фоне растительности и почвенного покрова.Титульный лист дневника содержит название организации, фамилию, имя отчество исследователя, даты начала и окончания, номера точек наблюдения и адрес, по которому следует вернуть утерянный дневник. На обороте титульного листа (или на следующей странице) помещается оглавление полевой книжки. На следующей странице помещаются условные обозначения к зарисовкам, список сокращений, принятых в тексте, и необходимые замечания.На правой стороне дневника ведется запись наблюдений. Здесь же отмечаются взятые пробы, образцы и другие виды каменного материала. Перед описанием маршрута, разреза и т.п. указывается день, месяц, год и цель работы. Описание каждой точки наблюдения начинается с красной строки. Привязка точки к местности или предыдущей точке помещается рядом с её номером и образует вместе с ним отдельную строку или абзац. Номера точек наблюдения, образцов рекомендуется выделять (подчеркиванием, прямоугольными рамками, жирным шрифтом и т.п.). Измерения элементов залегания выделяются отдельной строкой. На левой стороне дневника помещаются вспомогательные записи, облегчающие пользование документацией. На нее выносятся все номера образцов и других видов каменного материала, номера фотографий (с указанием их содержания), могут выноситься все элементы залегания. На этой же стороне помещаются зарисовки геологических объектов и их деталей, а также различные схемы для обнажений (отбора образцов и проб, расположение геологических тел на местности, кроки местности с расположением обнажений, горных выработок и т.п.). Здесь же излагаются предположения и соображения исследователя, возникающие в процессе наблюдения, но требующие дальнейшего подтверждения и детализации. В конце описания каждого маршрута должны быть приведены основные выводы исследователя. Формой регистрации каменного материала обычно является журнал образцов, который предназначен для регистрации всех видов образцов и проб, взятых во время полевых маршрутов, при описании обнажений, горных выработок и предназначенных для любых целей (изготовление коллекций образцов, производство разнообразных анализов).Этикетки для образцов рекомендуется печатать на плотной бумаге, обычный формат этикетки 10×10 или 13×10 см. В таблице 1 приведен образец этикетки, эту форму можно модифицировать с учетом специфики работ. Таблица 1 – Образец этикетки(наименование организации)ЭкспедицияОтрядРайон работОбразец №Место отбора образцаПолевое определениеДата отбораФИО отобравшего образецВ разделе «место взятия» для образцов из обнажений и высыпок указываетсяпривязка к точке наблюдения, для скважин – интервал отбора, для горных выработок – глубина или интервал (в канавах) отбора. Этикетки заполняются на месте взятия данного образца. Заполнение этикетки обязательно для рыхлых и слабосцементированных пород. Для крепких пород в полевых условиях допускается надписывать номер на лейкопластыре, наклеенном на образец. В отдельных случаях допустимо также нанесение маркировки непосредственно на образец. Номер образца дублируется на бумаге, в которую завернут образец, или на геологическом мешочке. Для образцов, взятых из скважин и горных выработок, указывается также глубина или интервал отбора.Документация естественных и искусственных обнажений является одним из основных источников геологической информации, в первую очередь сведений о составе геологических тел и горных пород и условий их залегания.Требования единой системы первичной документации, удобной для практического использования, диктуют необходимость единообразной структуры записи, т.е. одинаковой последовательности перечисления признаков при описании геологического объекта. Схему последовательности описания целесообразно иметь каждому геологу в виде краткой памятки, которую следует помещать в качестве вкладки в полевом дневнике.В описании геологических наблюдений можно выделить несколько смысловых полей: описание горных пород, описание сочетаний горных пород в пределах обнажения, описание залегания горных пород, выводы. Описание горных пород имеет такую последовательность: название породы, структура, цвет, степень литификации, минеральный состав, морфология зерен, текстура, включения, прожилки, органические остатки, конкреции и секреции, контактовые поверхности геологических тел, отдельность, прочие характеристики – элементы залегания пластов в осадочных породах, потоков в эффузивных породах и сланцеватости в метаморфических породах, мощность осадочных слоев, потоков и покровов эффузивных и пластов метаморфических пород, а также характер эпигенетических изменений.Описание сочетаний горных пород должно предусматривать характеристику признаков, перечень которых может изменяться в зависимости от того, какой тип пород является объектом исследований:чередование пород по вертикали в виде послойного описания или при большом количестве одинаковых пород – описания порядка их чередования; мощность каждого пласта или обобщенная характеристика мощности слоев каждой разновидности пород с указанием средней мощности и пределов её колебания для каждой разновидности пород; переходы пластов по простиранию; соотношение выше- и нижележащих пластов – залегание согласное, согласное с размывом или несогласное.Описание залегания горных пород включает измерение элементов залегания, характеристику складок, разрывов и т. д.Измерение элементов залегания документируются в виде сокращенной записи азимута и угла падения. Точность измерения в складчатых областях – 5 для азимута и 2-3 для угла. При изменчивых углах падения или отсутствия уверенности в единообразии элементов залегания во всем обнажении и отсутствии видимых складок обязательно измерение в разных частях обнажения для определения среднего залегания с точностью до 4-5. Таких измерений необходимо сделать не менее 4-5. Разброс измерений в 20-30 обычно свидетельствует о наличии складок. Вычисление средних элементов залегания в этом случае недопустимо и должна быть составлена схема элементов залегания в обнажениях. Словами отмечается опрокинутое залегание.Описание естественных коренных обнажений проводится во время маршрутов и как специальное изучение отдельных важных обнажений, наблюдения на которых позволяют решать принципиальные вопросы геологического изучения района. В соответствии с этим нужно различать описание рядовых и опорных (ключевых) обнажений, которое проводится с разной степенью детальности. Опорным обнажением называется изолированный выход коренных пород, в пределах которого наблюдаются стратиграфические взаимоотношения отложений, типичные интрузивные контакты, характерные структурные формы (складки, разрывы), сочетания структурных форм разного возраста и размера, взаимоотношения между структурными элементами (слоистость и сланцеватость, кливаж и сланцеватость и др.) и т.п. Описание рядовых обнажений включает следующие операции: привязка обнажения к местности; осмотр обнажения; зарисовка и (или) фотографирование; описание обнажения и отбор образцов и проб. Эти операции могут различным образом сочетаться при описании обнажений разного размера. Описание обнажений небольших размеров (до 15-20 м) начинается с определения его положения в рельефе (у подножья склона, на склоне, на водоразделе, в русле реки и т.п.) и оценки того, что оно действительно представляет коренной выход, а не оползень, отдельную скатившуюся глыбу и т.п. Эта оценка отражается словами «в коренном выходе», «в коренном залегании» и т.п. в процессе общего осмотра выясняются характер слагающих пород, условия их залегания и взаимоотношения; предварительно намечаются места отбора образцов и проб (они могут отбираться на стадии осмотра). Зарисовка и фотографирование рядовых обнажений осуществляется лишь в тех случаях, когда в них обнаруживаются какие-либо характерные особенности, представляющие значительный геологический интерес (взаимоотношения между стратиграфическими подразделениями, проявление типичной складчатости, переходы между породами и т.п.). Нередко такие обнажения переходят в дальнейшем в ранг опорных обнажений. Описание обнажения проводится по-разному в зависимости от строения наблюдаемых образований. Стратифицированные отложения, сложенные чередованием пластов различных пород, описываются послойно снизу вверх. Описание сверху вниз не рекомендуется как из соображения единства описания во всей геологической службе, так и из-за возможности засорения поверхности обнажения обломками вышележащих пород (это особенно мешает при описании и опробовании обнажений рыхлых образований и горных выработок). Если обнажение сложено переслаиванием однообразных пород, описание может даваться в обобщенном виде. Обнажения, сложенные одной породой, описываются в целом. Во многих случаях в целях удобства дальнейшей обработки материалов необходимо подробное (послойное) описание пород и особенно мощности образуемых ими тел (слоев осадочных пород, потоков эффузивов и т.п.). Описание каждого типа пород или слоя (линзы) следует начинать с новой строки, а соответствующие номера или буквенные индексы проставлять слева.Обнажения значительной протяженности рационально осматривать и описывать поинтервально. В качестве границ интервалов следует выбирать участки существенного изменения состава или условий залегания, смену пород или толщ и т.п. Осмотренная часть обнажения документируется, дается описание контактирующих толщ. Затем осматривается и документируется следующая часть обнажения и т.д. Для протяженных обнажений обязательно составление маршрутной схемы.Описание опорных обнажений обычно представляет собой трудоёмкий процесс и иногда может занимать несколько дней. Опорные (ключевые) обнажения во многих случаях изучаются неоднократно в процессе работ, а часто служат объектом исследования специалистов различного профиля. В связи с этим документация опорного обнажения должна проводиться с максимальной детальностью. Описание опорного обнажения, как правило, сопровождается зарисовкой всего обнажения или отдельных его участков.2. Виды сводной геологической документацииК сводной геологической документации относятся геологические карты района и месторождения с поперечными и продольными геологическими разрезами. В результате анализа и обобщения материалов первичной документации на предприятиях составляются сводные геологические документы:1) погоризонтные геологические планы (на маркшейдерской основе), соответствующие по абсолютным отметкам почве эксплуатационных уступов или эксплуатационным горизонтам рудника (шахты); на них наносятся структурные элементы, стратиграфические границы, технологические типы и сорта полезного ископаемого;2) поперечные и продольные геологические разрезы по профилям детальной и эксплуатационной разведки, характеризующие морфологию и условия залегания тел полезных ископаемых, размещение их технологических типов, положение водоносных горизонтов и инженерно-геологических ярусов;3) погоризонтные качественные, сортовые или геолого-технологические планы;4) сводные геологические планы карьера, сводные планы эксплуатационных подземных горизонтов рудника (шахты);5) планы и разрезы с изолиниями структурно-морфологических и качественных показателей месторождения и отдельных тел полезного ископаемого;6) блок-диаграммы месторождения, гидрогеологические и инженерно- геологические планы (карты) для месторождений со сложными условиями.На ураноугольных месторождениях, кроме перечисленных, используются также следующие сводные геологические документы:1) план (карта) выхода пластов под покровные отложения;2) гипсометрические планы или вертикальные проекции пластов;3) геологические рабочие планы по пластам (на маркшейдерской основе);4) планы изолиний мощности (для невыдержанных пластов);5) планы (или вертикальные проекции) изменения качества углей в изолиниях содержания золы, влаги, выхода летучих компонентов, серы и других качественных показателей, влияющих на технологические свойства угля;6) литолого-прочностные планы пород кровли (на шахтах) и пород почвы (на карьерах) пласта;7) альбомы структурных колонок пластов.К сводной геологической информации относятся также материалы математической обработки, данных опробования, технологических испытаний, гидрогеологических и инженерно-геологических исследований.Цель сводной геологической документации – обобщение и увязка между собой материалов первичной геологической документации с получением в результате этой процедуры сводных данных, отражающих строение месторождения, качество полезного ископаемого, гидрогеологические и инженерно-геологические условия его отработки.Совокупность сводных геологических документов, по существу, является графической моделью месторождения, которая служит основой для подсчета запасов, проектирования вскрытия и разработки месторождения, планирования добычи полезного ископаемого, прогноза его распространения на глубину и фланги месторождения, проектирования эксплуатационно-разведочных работ.Сводная геологическая графика выполняется в соответствии с требованиями существующих Инструкций и с применением унифицированных для данного типа месторождений условных обозначений. В зависимости от вида и способа увязки данных первичной документации сводные геологические документы можно разделить на карты, сечения (планы и разрезы), проекции и блок-диаграммы. Все эти документы должны быть взаимоувязаны. Для построения каждого из них, особенно проекций и блок-диаграмм, наряду с материалами первичной геологической документации, используются и ранее созданные сводные геологические документы.Геологические карты отражают геологическое строение определенной территории на уровне земной поверхности. Они строятся на топогеодезической основе (горизонтальной проекции земной поверхности) путем увязки между собой данных первичной документации обнажений, горных выработок (канав, шурфов) и скважин.В отдельных случаях, связанных с особенностями размещения полезного ископаемого, карты строятся также по поверхности, являющейся границей между структурными ярусами (этажами). Обычно к отчету по разведке месторождения прилагаются геологическая карта района месторождения и геологическая карта месторождения.Геологическая карта района месторождения составляется по результатам поисково-съемочных работ. Она имеет обзорный характер и отражает геологическое строение, минерально-сырьевую базу района, а также геолого-структурную позицию в нем разведуемого месторождения.Геологическая карта месторождения составляется по результатам поисковооценочных и геологоразведочных работ. Карта сопровождается одним-тремя характерными разрезами различных участков месторождения. На нее, кроме геологической нагрузки, наносят разведочные линии, скважины, горные выработки и их номера. Эта карта отражает геолого-структурные особенности месторождения, форму, размеры и пространственное положение тел полезного ископаемого, систему их разведки и степень разведанности, состояние изученности флангов месторождения. Геологические разрезы и планы представляют собой соответственно вертикальные и горизонтальные сечения месторождения. На поперечные разрезы наносят профиль земной поверхности, линии горизонтов через 50- 100 м с указанием абсолютных отметок, разведочные скважины и горные выработки. У устья скважины проставляют ее номер, иногда глубину. Разведочные выработки наносят на разрез при условии, если они отстоят от него на расстоянии, не превышающем 1/4 расстояния между смежными разведочными профилями. При этом выработки, отстоящие от разреза на расстояние до 5 м, проводят сплошной линией, а расположенные на большем удалении от него - пунктирной.Продольные геологические разрезы служат для характеристики изменчивости строения по простиранию (вытянутости) продуктивных зон, отдельных тел (залежей) полезного ископаемого и в целом структуры месторождения. Продольные разрезы строят на основе поперечных, на них показывают вертикальными линиями положение поперечных разрезов с указанием их номера, а на эти линии выносят следы пересечения геологических границ, установленных на поперечных разрезах, с плоскостью продольного разреза. Последовательным соединением следов однотипных границ между линиями поперечных разрезов отстраивают геологическую ситуацию в плоскости продольного разреза.Погоризонтные геологические планы составляются в случае, когда тела полезного ископаемого имеют значительную протяженность на глубину и будут отрабатываться несколькими уступами (при открытом способе) или этажами (при подземном способе). Как правило, это крутопадающие тела самой различной формы (пласты, жилы, штоки, столбы и т. п.). Сравнительный анализ таких планов позволяет оценить изменение с глубиной формы, размеров и внутреннего строения тел полезного ископаемого. Для месторождений со сложным вещественным составом минерального сырья, кроме геологических погоризонтных планов, составляют качественные и сортовые погоризонтные планы, а также планы в изолиниях содержания полезных и вредных компонентов. Проекции играют роль основных сводных геологических документов (наряду с разрезами и планами) при разведке уплощенных линзо-, пластообразных, роллообразных, штоковидных и жильных тел полезного ископаемого. Они наглядно отражают конфигурацию тела, степень его разведанности, изменчивость по простиранию и падению мощности и качества полезного ископаемого, служат основой для подсчета запасов методом геологических (эксплуатационных) блоков.На проекциях показывают линии геологических разрезов и погоризонтных планов, контуры тела полезного ископаемого, пересечения его разведочными выработками, среднее по каждому пересечению содержание компонентов, регламентирующих качество полезного ископаемого, границы и номера подсчетных блоков. Блок-диаграмма представляет собой аксонометрическое, реже перспективное изображение месторождения, тела полезного ископаемого или их отдельных частей. Блок-диаграммы дают объемное отображение геологического строения месторождения и способствуют правильной увязке планов и разрезов. В зависимости от геометрического каркаса блок- диаграммы могут состоять только из планов, только из разрезов или совокупности тех и других. Для более наглядного изображения отдельные части блок- диаграммы раздвигают, смещают или вырезают. Из-за большой трудоемкости построения, корректировки и пополнения с учетом новых данных блок-диаграммы используются редко.
Заключение
Таким образом, своевременная геологическая документация разведочных работ чрезвычайно важна для определения дальнейших геологоразведочных работ, результатов разведки и в итоге – для промышленной оценки месторождения, а также для эффективного проектирования и эксплуатации горнодобывающего предприятия. Важность и необходимость геологической документации обусловлены тем, что в большинстве случаев невозможно повторить наблюдения, которые были выполнены в процессе проходки разведочной выработки, поэтому первым и главным условием документации является, возможно, более точное и объективное отображение фактов.Цели геологической документации – установление истинных границ тел полезных ископаемых, выявление их внутреннего строения и размещения типов и сортов для рационального планирования подготовительных, нарезных и очистных работ, предотвращения сверхнормативных потерь и разубоживания при добыче. Первичная документация используется во всех видах геологических исследований и является главным источником геологической информации, при обработке которой строятся различные модели геологических объектов. По результатам обработки первичных материалов составляется сводная геологическая документация. Основная цель сводной документации заключается в увязке всех данных, полученных при первичной полевой геологической документации. При этом сведения увязываются между собой и с геологической картой.Помимо первичных и сводных материалов также выделяют итоговую геологическую документацию, которая представляет собой ежегодные геологические отчеты, оперативный и генеральный (по итогам разведки) подсчеты запасов полезных ископаемых и полезных компонентов.
Список литературы
Бирюков В.И. «Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых» / В.И. Бирюков – М., Недра 1987г.Бурдэ А.И., Высоцкий А.А., Олейников А.Н.Геологическая документация при геологосъемочных и поисковых работах/ А.И. Бурдэ, А.А.Высоцкий, А.Н.Олейников и др. – Л.: Недра. 1984.- 271 с. Грановская Н.В. «Геологическая документация. Часть 1. Геологические маршруты: Учебное пособие / Н.В. Грановская - Ростов-на-Дону: ЮФУ, 2012 г. - 53 с. Гудымович, С. С.  Учебные геологические практики : учебное пособие для вузов / С. С. Гудымович, А. К. Полиенко. — 3-е изд. — Москва : Издательство Юрайт, 2017. — 153 с.Домаренко, В. А.  Геология. Месторождения руд редких и радиоактивных элементов: геолого-экономическая оценка : учебное пособие для магистратуры / В. А. Домаренко. — Москва : Издательство Юрайт, 2016. — 166 с. Коробейников, А. Ф.  Геология. Прогнозирование и поиск месторождений полезных ископаемых : учебник для бакалавриата и магистратуры / А. Ф. Коробейников. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 254 с.Красулин В.С. «Справочник техника-геолога» / В.С. Красулин – М., Недра 1986г.Михайлов А.Е. Структурная геология и геологическое картирование. - М. «Недра», 1973. - 432 с. Семинский Ж. В., Мальцева Г. Д., Семейкин И. Н., Яхно М. В.   Геология и месторождения полезных ископаемых: учебное пособие для вузов / Ж. В. Семинский, Г. Д. Мальцева, И. Н. Семейкин, М. В. Яхно; под общей редакцией Ж. В. Семинского. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2018. — 347 с.