ООО «Русская Буровая Компания» в летне-зимний период 2017 г. выполнила бурение скважин по договору с ОАО «ГДК «Берелех» по разведке глубокозалегающей россыпи руч. Раковской в Магаданской области. Золотоносный пласт был вскрыт на глубине порядка 200 м. Разведка скрыто-погребенных россыпных месторождений является сложной геологической задачей. Мы рискнули познакомить читателей журнала «Золотодобыча» с опытом решения подобного рода задач.
Аллювиальная россыпь среднечетвертичного возраста перекрыта вечномерзлыми моренными отложениями мощностью около 190 м. Россыпь залегает на трещиноватых песчаниках и алевролитах средней юры.
Бурение скважин проводили в летне-зимний период 2017 г. буровым станком марки LF-90 колонковым ССК-способом (снаряд со съёмным керноподъёмником) с двойной колонковой трубой диаметром 122 мм (PQ). Диаметр керна — 85 мм. В верхней части скважины примерно через каждые 30–50 м производилось расширение скважины с помощью шарошечного долота либо алмазного башмака, с последующей обсадкой трубами диаметром 164, 140 мм. На завершающем этапе (в случае возникновения аварийной ситуации) бурили «всухую» в колонне PQ снарядом 96 мм (HQ) c одинарной колонковой трубой и нестандартной буровой коронкой с внутренним диаметром 82 мм (диаметр керна), либо с промывкой буровым раствором снарядом HQ c двойной колонковой трубой с внутренним диаметром 63,5 мм.
Бурение проходило в сложных условиях постоянного оттаивания стенок скважин и проседания грунта на поверхности. Пришлось строить под самоходную буровую установку передвижной помост типа понтона и применять тяжелые буровые растворы с комплексом вяжущих химических реагентов (авторский подбор смеси в ходе выполнения работ).
Фотографирование, документацию керна и промывку проб проводили в летне-осенний период непосредственно на месте бурения. Керн был в основном хорошего качества, ненарушенный. Отчетливо наблюдалась слоистость и контакты пород (рис. 1, 2). Документаторский балок, расположенный в 20 м от буровой, был оборудован: двумя полубочками для промывки шлихов; двумя бочками с электрическим подогревом расходной воды; лампами дневного освещения; тепловентилятором; электронными весами до 20 кг (точность 10 г); тарированными мерными ведрами на 10 л, тазами, ситами с ячеей 5 мм для отмучивания и сокращения проб, двумя кедровыми промывочными лотками.
Описание керна и промывку шлихов проводили в дневную смену. Отставания от бурения не было. В зимний период (при минус 50–60 oС) документацию и промывку осуществляли на базе лагеря. Промерзший керн оттаивал двое суток. При оттайке испарялась влага из вечномерзлых пород (примерно 10% объема керна), поэтому при измерении объема пробы применялся поправочный коэффициент 1,1.
Перед отмучиванием проб закладывали медные маркеры (куски проволоки 0,5 х 10 мм) в количестве 5 или 10 шт. В черном шлихе маркеры подсчитывали. При обнаружении золотин отмечали в промывочной ведомости их размер до 0,5 мм или более. Шлихи с золотом сушили и передавали на отдувку и взвешивание после завершения бурения скважины. Документацию вели в рукописном виде в полевом журнале и в промывочной ведомости.
Результаты работ демонстрируются на геологической колонке по скважине (рис. 3), составленной в компьютерной программе Strater, и на фотографиях керна (см. рис. 1, 2).
Достоинством программы Strater является возможность автоматического построения геологической колонки и ее передача по сети Интернет заказчику. Цифровое изображение колонки «весит» всего около 0,5 Мб. Имея колонку и фотографии керна, заказчик получает объективную информацию о ходе буровых работ.
Анализ полученных результатов позволяет сделать ряд выводов и предположений.
Во-первых, данные по измерению выхода керна линейным и объемным методами могут в отдельных интервалах существенно различаться. При измерении линейным методом сложно учесть высоту наполнения секций кернового ящика рыхлым растепленным керном. Объемный метод здесь более объективен.
Во-вторых, систематический контроль промывки шлихов с помощью медных маркеров (не менее 10 штук в 20% от общего числа проб) позволяет оперативно отслеживать качество промывки шлихов.
В-третьих, продуктивные золотоносные горизонты характеризуются повышенной плотностью пород. Этот признак может служить предупреждением о необходимости более тщательной промывки шлихов и сокращении интервала опробования, например с 1 м при забурке скважины до 0,5 м при вскрытии потенциально продуктивных слоев.
Кроме того, увеличение плотности продуктивных пород с высокой степенью вероятности (highly likely) обусловлено наличием тяжелых минералов (касситерит, хромит, циркон и др.). Считаем, что использование рентгено-флуоресцентного анализатора на 40 элементов позволит получить перед промывкой шлихов дополнительную оперативную информацию о наличии золотоносности.
В конце несколько слов о достоверности подсчета запасов при разведке россыпей буровым способом.
Ударно-канатный способ считается классическим при разведке россыпей. При внутреннем диаметре бурения 144–192 мм объем выжелоненного шлама составляет 8–15 л на 0,5 м интервала опробования. Колонковый ССК-метод может максимально дать диаметр керна 85 мм объемом около 3 л. Заметим, что пересчет объема классической ендовки (0,02 м3) на 0,5 м углубки шурфа дает диаметр керна 226 мм. Поэтому все перечисленные выше диаметры бурения не вполне представительны или, если хотите, представительны в разной степени. Однако ССК-метод позволяет получить ненарушенный (колбаской) керн, по которому можно объективно (фото, описание слоев, выход керна, плотность пород, химический состав) установить положение подошвы и кровли россыпи.
Ударно-канатный способ дает только дезинтегрированную массу с определенной глубины, пригодную для шлиховой промывки. Качество геологической информации приблизительное.
Шламовое RC-бурение весьма производительное и дешевое, но очень неточное по привязке глубины опробования, по чистоте материала проб и по геологическому описанию. Глубина RC-бурения ограничивается водопритоком. При глубинах свыше 100 м ударно-канатный метод весьма трудоемкий и медлительный.
Колонковый ССК-метод оптимален по скорости проходки, стоимости и информативности. Стоимость 1 пог. м бурения ССК-методом для глубоко залегающих россыпей (50–250 м) мы оцениваем, в первом приближении, в 15–20 тыс. рублей. Решение вечного вопроса разведки о гармонии между представительностью, достоверностью, временем и ценой, как всегда, тяжким бременем лежит на инвесторе.
