Там живут драконы. Или про представительность и достоверность опробования.
Истории про то, как легко нашли, и сейчас там защищены запасы в ГКЗ, лунный ландшафт и работающий рудник – скучны. Это получается не интересный рассказ, а то ли методичка, то ли пресная юбилейная статья в районной или корпоративной газете. Нет интриги, нет развязки, роман Донцовой, а не Агаты Кристи. Убийца известен, дракон убит, крепость взята, и запасы в ГКЗ посчитаны давно, по звериной тропке сейчас прорублено в скалах шоссе и ездят огромные БЕЛАЗы. А в моем случае, так еще время не вышло, чтобы писать юбилейные статьи. Да и о коммерческой тайне не стоит забывать, а под неё сейчас попадает практически все.
А вот про те места, где может быть что-то интересное, но не смогли превратить отдельные находки в месторождение, - таких историй вам любой геолог расскажет великое множество. Неизведанное всегда манит, тайна всегда притягательна, через любые годы. Наоборот, с течением времени такие места кажутся все более и более интересными. Там же до сих пор живут драконы, охраняют своё золото.
Поэтому не удивляйтесь рассказам про то, как не получилось, хотя там самородки с ноготь, содержания ураганные, но…
Впрочем, у таких историй есть скучное и простое объяснение, так получается при сильно неравномерном распределении золота в руде, а особенно – при крупном золоте. Золотокварцевый тип месторождений с крупным золотом самый сложный для поисков, разведки, да и для эксплуатации тоже. Он не особо интересен крупным золотодобывающим компаниям, они любят более простые объекты, пусть даже с на порядок более низкими содержаниями.
По итогам поисковых и поисково-разведочных работ, так и останется неясным, есть ли там что-то. Кто скажет – да сопли там и уши от пьяного ежика, а не месторождение. Кто-то наоборот, с пеной у рта утверждать, что там золота как в Форд-Ноксе. На память останутся разве что красивые образцы, воспоминания о месте, где водятся драконы. Ну и несколько буровых линий и канав. Пустых, с скучной надписью на плане Б/Р. И конечно, геологические байки, с годами все более и более красочные и яркие.
Причина неудачи проведенных работ и неопределенности их результатов – в самих свойствах организации материи, в том, что любое месторождение представляет собой ясно выраженное, закономерное, но естественное отклонение от нормального состояния геологической среды, крайне сложную диссипативную систему, в которой на барьерах среды концентрируются интересующие нас полезные вещества. В случае с золотом – это наиболее ярко и четко проявлено, так как это редкий элемент с очень низким кларком в земной коре, способный концентрироваться в самых разных геологических обстановках, преимущественно в самородной форме, с весьма широким диапазоном возможных размеров выделений – от долей нанометра до десятков сантиметров. Причем золото может находится в пределах рудного тела как относительно равномерно, так и крайне неравномерно, вне зависимости от размера своих выделений. Связано это с условиями образования месторождений, поэтому какие-то объекты простые, удобные для поисков, разведки и эксплуатации, позволяющие себя найти по методичке, быстро и без излишних мудрствований, а какие-то – крайне сложные, неприятные, требующие вдумчивого к себе подхода, регулярного продумывания каждого шага, нестандартных методов на каждом этапе. Причем по формальным признакам, которыми обычно руководствуются при разведке, месторождения могут относится к одному типу, образовавшемуся в схожих условиях.
Такие объекты разведываются долго, требуют крайне квалифицированных исполнителей, значительных финансовых вливаний, и отнюдь не гарантируют положительного результата, зато потом могут отплатить многократно за счет низкой стоимости 1 грамма золота при добыче. Но опять же – при вдумчивом подходе и квалифицированных исполнителях. Что является фантастикой в современных условиях горной отрасли в РФ, а единичные работающие примеры вроде Павлика и ряда более мелких компаний, вроде АС Западной, лишь подтверждают правило. В целом же четко выдерживается правило – чем крупнее размер золотин, тем сложнее работать с данным рудным телом, и чем неравномернее распределение – тем сложнее. Ну а когда размер отдельных золотин начинает достигать первых сантиметров и веса в 1 грамм, то объект становится практически не разведываемым. Кому интересно – можете почитать про месторождения Ожерелье, Ыкатское, Чудное, Ортон-Федоровское, Штурмовское. Судьба всех из них – печальна и грустна, не смотря на весьма приличные перспективы.
Главная проблема при резко неравномерном распределении и крупном золоте – низкая достоверность полученных результатов анализов, плюс-минус два лаптя и три валенка. Не качество анализов, с этим на рудных содержаниях в граммы и десятки грамм на тонну, даже в самых захолустных лабораториях все в порядке. А именно в достоверности самих анализов и представительности опробования. Мы часто не знаем, сколько на самом деле содержания в отобранной пробе, и на сколько корректно полагать, что содержание в пробе совпадает с содержанием золота в блоке рудного тела.
Если опробование не представительно, а анализ не достоверен, то возникают большие проблемы с нахождением, прослеживанием, оконтуриванием рудных тел, подсчетом запасов, отработкой блоков и так далее, и тому подобное. Правильный отбор проб в геологии – отдельное направление, методикам корректного, рационального и достоверного опробования посвящены многие тома методических рекомендаций, указаний, и даже достаточно серьезных научных книг.
Достоверность анализа – это ключевая проблема при разведке любых золоторудных месторождений, с которой более-менее научились справляться. В настоящее время наиболее часто применяется различные вариации спектрометрического анализа, в основном ICP, которые обеспечивают достаточно высокую точность анализа при весьма низких содержаниях, порядка 1-5 мг/т (1 часть на миллиард и менее) …проблема в том, что в основе этих методов стоит «сжигание» в плазме/пламени крайне малых навесок в 2-5-10 грамм. Не касаясь того момента, что содержание определяется не аналитически (то есть нет навески), и требует постоянной калибровки по пробам(стандартам) с заранее известными содержаниями, сама навеска крайне мала, и при невысоких содержаниях и достаточно крупном золоте, в неё золотины просто не попадают. Совершенно обычная картина анализа одной и той же пробы –– 0,5 г/т, 12,5 г/т, 0,001 г/т, 55,9 г/т. Сколько реальное содержание?
Для проверки в таком случае используют пробирный анализ с ICP-окончанием. Навеска 50 грамм, растворение в 3-х кислотах, осадок плавят, и получившийся королек взвешивают, полученный раствор – так же подвергают спектральному анализу. Это уже лучше, так как погрешность зависит от массы в -2 степени, то есть √5 = 2,23 раза. Однако проблема в том, что даже такая навеска крайне мала. Не попадают и в неё золотины, так как крупное золото не истирается, а вальцуется и расковывается на пластины. Распределение даже в истертом до -75 мкм материале будет крайне неравномерным.
На моей прошлой работе, с такой рудой возникли проблемы, не могли достоверно определить содержания ни в исходной пробе, ни в кеках после перколяционного цианирования. Результаты анализов не сходятся. Вместо обычной навески на истирание в 200 г дробленной до -1 мм руды, мы истерли в чашечном истирателе 2 кг(!) руды. Потратили чуть ли не полдня. Объединили, взяли снова 3 навески по 200 грамм и отдали на анализ. Расхождение в результатах анализов по 3-м навескам опять кратное.
Определенным выходом является ГАА-анализ с навеской в 500 грамм дробленного до -0,5 мм материала, либо прямое цианирование всей массы пробы…но это такая уникальная редкость, что в российской, что мировой практике, не стоящая даже упоминания. Несколько чаще используют различные варианты предварительной гравитационной сепарации, либо просеивания пробы через сито на разных стадиях измельчения и раздельный анализ(скин-анализ) надрешоточной и подрешоточной фракций. Но все это весьма дорогие методы, применяемые крайне редко, и когда мы уже знаем, что золото крупное, и распределено неравномерно. Насколько я знаю, в РФ только на Павлике систематически применяют скин-анализ.
Однако кроме достоверности результатов самого анализа относительно содержания золота в пробе, есть проблема представительности опробования, насколько верно проба характеризует рудное тело в заданном объеме.
Расчеты массы необходимой массы проб с заданной погрешностью содержаний (20%) просто исходя из крупности (!) золотин и коэффициента вариации их массы при условии равномерного их распределения в рудном теле, что крайне редко бывает на практике, для золотокварцевых жил дают массу в 100 килограмм. На практике же, при поисковых маршрутах, масса штуфных проб составляет 1-1,5 кг, при разведке, для бороздовых проб – 10-12 кг, для керновых – 2-5 кг. Однако при многократном занижении массы проб, большая часть анализов покажет очень низкие содержания золота, и объект будет пропущен при поисках и разведке, либо оконтурен совершенно не верно. Я работал на флангах объекта, с мелким золотом, где неотход в пределах контуров балансовых запасов категорий С1-С2 был порядка 40%, но добыча из забалансовых блоков и законтурных блоков с лихвой перекрыла неотход.
Случаи, когда используют бороздовые пробы большей массы, а тем более использования для заверки результатов бороздового опробования большеобъемных проб массой в 100-1000 кг – редкость. Однако они дают порой великолепные результаты.
Примеры:
У нас был случай на одном из объектов пару лет назад. Сначала взяли 12 бороздовых проб по простиранию рудного тела. Канаву ориентировали при проходке не правильно, в очень косом сечении, потому на 2 метра истинной мощности получилось 12 стандартных бороздовых проб по 1 метру. Среднее содержание – 1,2 г/т. Однако штуфные пробы из гнезд окисленных до лимонита сульфидов показывали содержания в 50-100 раз выше, визуально такие желваки составляли не менее 5-10% объема тектонической зоны с сульфидно-кварцевыми прожилками. Проверили, с стенки канавы нарубили 120 кг рудного материала, отдали на гравитационное обогащение. Получили 12 г/т среднее. После этого стали использовать широкие борозды сечения 3*20 см(!), смогли оконтурить достаточно приличное по размерам рудное тело с поверхности и проследить его на глубину скважинами и в ближайшее время планируется проходка штольни.
История из практики моего старшего коллеги. Где-то на Рудном Алтае, в конце 80-х. Разведывают мощную кварцевую жилу, участками переходящую в жильно-прожилковую зону. Где прожилки – все отлично. А жила пустая. Бороздовые пробы показывают устойчивые следовые содержания золота. Однако отдельные штуфные пробы дают нормальные результаты. Взяли пробу в несколько десятков тонн и отвезли на соседний ГОК. Оказалось, что среднее даже по относительно бедным участкам с убогой сульфидной вкрапленностью – 3-5 г/т, а при разведки нашлись и обогащенные рудные столбы с кратно большими содержаниями.
К сожалению, большеобъемное опробование не тот метод, который можно применять при разведке и эксплуатации постоянно. Он очень дорог и очень трудоемок по сравнению с обычным бороздовым и керновым опробованием. На него можно делать некоторую поправку, скажем среднее по рудным телам по бороздовому опробованию у нас 1 г/т, а по 10 большеобъемным пробам – 3 г/т, поэтому примем среднее в 2,5 г/т. Но такая поправка, применяемая бездумно, либо с желанием накрутить цифры запасов при нежелании тратить необходимое количество денег на проведение опробования и исследование гранулометрии золота, часто приводит к весьма печальным результатам, хорошим примером является Наталкинское месторождение.
Хорошо если у нас уже есть выход на поверхность рудного тела, и мы знаем где задавать канавы и как бурить скважины. А если такого нет? Лес-тайга, отдельные участки каменных рек-курумов, где все сложено наиболее прочными и массивными породами, а все, что хрупкое, давно истерлось в песок. Тут все еще веселее, так как рудные тела золотокварцевого типа как правило весьма слабо отличаются в физических полях от вмещающих пород, а золото не образует устойчивой корреляции с другими элементами ни в рыхлых отложениях, ни в коренных пробах. Ну а штуфное опробование в таких случаях дает массу проб с низкими, на уровне 0,1-1 г/т содержаниями и крайне небольшое, порядка 0,1-0,5% от всех проб, с ураганными содержаниями, в десятки и сотни грамм на тонну.
«При обработке результатов литогеохимической съемки установлено, что золото в отдельных пробах рыхлых отложений практически не коррелирует с другими элементами: все значения коэффициентов корреляции логарифмов содержаний золота с другими элементами оказались менее 0.15. Проведенные факторный анализ и компонентный анализ на диаграмме нагрузок на первые две главные компоненты, так же не выявили устойчивых связей золоторудной минерализации с породным составом либо какими-то рудными ассоциациями.»
/ отрывок из реального отчета по перспективному рудному полю. Аномалия по потокам в 50 тонн, из россыпей, отрабатываемых с конца 19 века, уже более 9 тонн добыли, первую и единственную маломощную жилу с промышленными содержаниями золота нашли в 1912 году при отработке россыпи. После революции найти не смогли, замыло, а привязки точной не сохранилось. Других рудных тел с промышленными содержаниями золота до сих пор не известно, не смотря на настойчивые поиски весь 20-й век. /
В таком случае, как правило работы не заходят дальше поисковой стадии, редко поисково-оценочной стадии, не смотря на великолепные предпосылки. Заданные поисково-оценочные и заверочные канавы так же дают неоднозначные результаты, и работы прекращают, не доходя до детальной разведки. Если там что-то, или нет? Кто знает…Таких россыпных узлов по России – десятки и сотни. Известных рудопроявлений на них – многие сотни и тысячи. А вот рудников на них до сих пор нет.
Позволю себе еще один отрывок, уже из зарубежной работы (перевод тут - https://zolotodb.ru/articles/foreign/11867), посвященной чуть другому аспекту, оценке запасов и ресурсов на очень сложных месторождениях с неравномерным распределением золота, но также перекликающегося с рассматриваемой темой.
«в действительности основной акцент компании делают, как правило, на получении релевантных результатов лабораторных анализов, а не на точном документировании и интерпретации стратиграфии, изменений пород, минерализации, структуры. Мы уже отметили, что, если геологические ограничения по минерализации проанализированы некорректно, неверно будут оценены и запасы. В том случае, если геологическая интерпретация близка к реальности, но ее не включают в модель объекта, качество результатов работы будет также невелико.
Попытка составить оценку запасов на проекте без надлежащего понимания геологических особенностей, при получении ненадежных лабораторных результатов или применении несоответствующих задачам статистических методов — верный рецепт провала.»
Вдумчивая, грамотная геологическая работа позволяет корректно разведать и оценить очень сложные месторождения. Однако она требует времени на работу, на подбор методики разведки и опробованиях, высокой свободы геолога в его действиях, в найме персонала и подрядчиков, его возможности распоряжаться финансами, причем в необходимом и достаточном объеме. В современных условиях РФ это даже не фантастика, а что-то мифическое, из историй шаманов Тувы и Чукотки. И даже это отнюдь не гарантирует положительного результата. Правило 10% сохраняется (из 10 рудопроявлений только 1 может перейти в месторождение). Как выше сказано, на сложных месторождениях, практически всегда масса проб ниже необходимой для достоверного результата, поэтому использование только буровых методов разведки ведет либо к пропуску, либо к неверной оценке месторождения. Фактически, сейчас мы можем более-менее достоверно разведывать рудные тела с относительно равномерным распределением крупного золота при содержаниях порядка 15-20 г/т, при уровне рентабельности 3-7 г/т для подземной добычи и 1-2 г/т для открытой. На всех остальных месторождениях с крупным золотом либо крайне неравномерным распределением мелкого – живут драконы и охраняют свое золото от глупых и жадных людишек.
Литература по теме, для понимания основных закономерностей
Очень хорошая статья! Автор расскажи сколько сможешь про статистически методы в геологии. У меня при самостоятельном изучении осталось впечатление много не конкретного. Особенно в многомерных статистических методах.