Специфические особенности декоративных коллекционных камней как полезного ископаемого оказывают существенное влияние на методику геологоразведочных работ, в первую очередь на стадийность геологоразведочного процесса. Определенную роль играют следующие факторы:

1) относительно небольшая (даже по сравнению с камнесамоцветным сырьем) потребность в коллекционных камнях при весьма непостоянной конъюнктуре потребления;

2) возможность широкого практического использования главным образом только высокосортных коллекционных камней с хорошо выраженной декоративностью и не имеющих грубых повреждений;

3) сильная изменчивость качества коллекционных минералов на месторождениях, требующая при их оценке большого объема валового опробования.

Все это обусловливает важность оценки промышленных перспектив месторождений уже на стадии поисковых работ с обязательным учетом качества коллекционных камней и выяснением в каждом конкретном случае существующей потребности в данном материале. Целесообразность дальнейшего изучения месторождений и подсчета запасов коллекционных камней зависит от этой потребности и возможности организации рентабельных добычных работ.

Среди ранее выделенных промышленных групп (см. табл. в главе "Декоративные минералы как полезное ископаемое", раздел "Общие сведения о коллекционных камнях") наиболее сложными для поисков и оценки являются месторождения собственно коллекционных камней.

Эта группа включает месторождения наиболее ценных декоративных коллекционных камней, пользующихся сравнительно постоянным спросом и экономически рентабельных для самостоятельной отработки. Как правило, они имеют сложное геологическое строение и представлены жило- и линзообразными телами с резко неравномерным гнездовым распределением минерализации. Следует отметить, что большинство из них — непромышленные проявления других полезных ископаемых, на которых было зафиксировано наличие декоративных минералов.

В связи с этим очевидна целесообразность выявления месторождений собственно коллекционных камней путем ревизионного обследования уже известных объектов и лишь в особо благоприятных случаях — с помощью детальных поисковых работ на площадях с многочисленными находками дефицитных декоративных минералов. Такие проявления могут быть выделены по результатам специальных тематических исследований, включающих обобщение материалов геологоразведочных работ, проведенных ранее на различные полезные ископаемые, просмотр минералогических коллекций, а также по данным попутных поисков. Попутные поиски декоративных коллекционных камней в настоящее время обязательны для всех организаций Министерства геологии, занимающихся геологической съемкой и геологоразведочными работами на твердые полезные ископаемые.

Перспективная (предварительная) оценка проявлений при ревизионно-оценочных работах базируется на следующих критериях:

1) принадлежности проявления к известному геолого-промышленному типу;

2) масштабах развития продуктивной минерализации;

3) наличии кондиционного камня. Обязательным критерием перспективности следует считать наличие коллекционного материала с высокими декоративно-художественными качествами, поскольку он имеет основную практическую ценность и обеспечивает рентабельность добычных работ.

В ходе ревизионного обследования проявления вскрываются на выходах редкими горными выработками (расчистками, канавами, шурфами), из которых отбираются штуфные и единичные валовые пробы, предназначенные для определения качества коллекционного камня. На проявлениях, получивших положительную оценку, рекомендуется постановка поисково-оценочных работ.

Специальные поиски коллекционного камня целесообразно проводить на перспективных площадях, примыкающих к уже известным месторождениям или интересным проявлениям этого материала и обладающих благоприятными предпосылками для обнаружения новых объектов. В основе поисковых работ лежит прослеживание геологических структур, контролирующих искомую минерализацию, с использованием имеющихся геологических карт и составлением схематических геолого-литологических и геолого-структурных планов в масштабе от 1 : 25 000 до 1 : 5000.

При недостаточной обнаженности поисковые маршруты должны сочетаться с проходкой картировочно-поисковых горных выработок: расчисток, копушей, неглубоких шурфов, канав (в том числе магистральных). Поскольку поисковые работы обычно ориентированы на выявление объектов определенного геолого-генетического типа, при их проведении следует широко использовать не только прямые, но и все известные косвенные поисковые признаки минерализации. Для поисков коллекционных гранатов и корунда полезно применять шлиховое опробование делювиальных и аллювиальных отложений. Обнаруженные проявления декоративных камней подлежат перспективной оценке по тем же критериям, что и при ревизионных работах.

Дальнейшая задача геологоразведочных работ заключается в уточнении предварительной оценки перспективных проявлений и в определении их промышленного значения. При этом необходимо иметь в виду, что непостоянная конъюнктура потребления коллекционных камней, наряду со сложным геологическим строением месторождений, делают трудоемкие разведочные работы экономически неоправданными. Рентабельной является обычно лишь частичная отработка месторождений в основном открытым способом при небольшом коэффициенте вскрыши. В связи с этим ведущую роль приобретает поисково-оценочная стадия, содержащая элементы разведочных работ и фактически завершающая оценку месторождений. По результатам работ этой стадии подсчитываются запасы коллекционных камней и обосновывается возможность их добычи, т. е. эта стадия работ, по существу, совмещается с разведкой.

Поисково-оценочные работы проводятся только на перспективных проявлениях, содержащих дефицитные коллекционные камни. По итогам работ на поверхности должны быть установлены форма, размеры и условия залегания продуктивных минеральных тел, особенности распределения коллекционных минералов в минеральных телах и, главное, доказано наличие высокосортного коллекционного камня, определено его содержание в продуктивной породе. В этих целях по развалам и ореолам рассеяния обнаруживают, а затем прослеживают и оконтуривают выходящие на поверхность и неглубоко залегающие минеральные тела, что осуществляется с помощью проходки расчисток и канав, ориентированных вкрест простирания тел. Расстояние между выработками зависит в основном от размеров и сложности формы минеральных тел и изменяется обычно от 10 до 50 м. В начале работ целесообразна проходка нескольких магистральных канав для поисков новых, скрытых под наносами минеральных тел. На основе данных, полученных при документации поисковых выработок, составляются геологические (геолого-структурные) карты и планы в масштабах 1 : 2000 - 1: 500 (в зависимости от размеров объекта и плотности поисковых сетей). В необходимых случаях проходятся и дополнительные картировочные выработки.

Важнейшей операцией поисково-оценочных работ является опробование, с помощью которого определяется качество коллекционного камня и его содержание в минеральных телах. Из естественных обнажений и горных выработок отбираются штуфные пробы — образцы коллекционного материала, характеризующие все его минералогические и декоративные разновидности. Горные выработки (канавы, расчистки, шурфы) опробуются валовым способом, для чего из вынутой продуктивной породы выбирается весь без исключения коллекционный камень. Валовые пробы объемом 1 - 2 м³ и более учитываются раздельно по каждой выработке; крупные горные выработки (траншеи, карьеры, а также шурфы) опробуются частями-секциями по интервалам проходки.

Среднее содержание коллекционных камней рассчитывается сначала по каждой частной валовой пробе, а затем по разведочному сечению и минеральному телу (блоку) в целом. Средняя сортность коллекционного материала (соотношение сортов) определяется суммарно по всему телу.

Необходимый объем валового опробования зависит от распределения коллекционного камня в минеральных телах. По степени неравномерности минерализации различаются две группы месторождений:

1) с резко неравномерным и прерывистым распределением скоплений коллекционных минералов по изолированным полостям-гнездам;

2) с неравномерной вкрапленной и прожилковой минерализацией, иногда с участками концентрации.

Месторождения первой группы представлены миароловыми гранитными пегматитами, апогранитными грейзенами, безрудными хрусталеносными кварцевыми жилами, закарстованными скарнами и другими подобными образованиями. На таких месторождениях во многих из оконтуривающих горных выработок кондиционные камни не встречаются и, как правило, бывает необходима проходка специальных выработок, отрабатывающих десятки или даже первые сотни кубических метров продуктивных пород. Как показывает практика, для получения достаточно надежных данных опробования целесообразна проходка нескольких карьеров-врезов или траншей, пересекающих минеральные тела, а при малой мощности этих тел — ориентированных по их простиранию. Траншеи и карьеры помимо опробования позволяют более точно оконтурить минеральные тела и изучить закономерности локализации минерализованных полостей.

Ко второй группе относятся штокверки и линейные зоны развития минерализованных трещин и прожилков граната в ульграосновных породах, аметиста в кварцитах и гранитах, горизонты цеолит-кальцит-халцедоновых миндалин в базальтовых лавах, линзообразные залежи метаморфических пород с порфиробластами граната и корунда и многочисленные иные минеральные тела, разнообразные по морфологии и составу. Для таких месторождений очень характерно наличие участков, обогащенных вкрапленниками и прожилками, — интенсивно минерализованных «столбов» или шлиров, которые в основном и представляют практический интерес. Благодаря обильной минерализации подобные участки обычно можно обнаружить, оконтурить и опробовать с помощью сравнительно небольших горных выработок — поперечных канав и шурфов.

На заключительном этапе поисково-оценочных работ проводится опытно-промышленная отработка положительно оцененной части минерального тела. Как правило, для этого проходится карьер или крупная траншея, финансируемые за счет добываемой товарной продукции — кондиционного коллекционного камня. Опытно-промышленная отработка позволяет уточнить содержание коллекционного камня в минеральных телах, подтвердить его качество и выход высокосортного материала, а также определить горнотехнические условия эксплуатации, выбрав рациональную технологию извлечения коллекционных минералов из вмещающих пород.

Поисково-оценочные работы завершаются подсчетом запасов коллекционного камня. В связи с неравномерным распределением полезного ископаемого и небольшим числом представительных валовых проб бортовое содержание для оконтуривания запасов не применяется. В подсчетные блоки включаются целиком минеральные тела или их части с прямыми или косвенными признаками наличия коллекционных минералов, зафиксированными в горных выработках. Запасы коллекционного камня обычно подсчитываются широко известным методом геологических блоков. При этом, учитывая неравномерный характер распределения полезного ископаемого и непостоянство его качества, целесообразно выделять укрупненные геологические блоки. Могут применяться и геолого-статистические методы подсчета запасов, в частности, методы частичной или полной геологической аналогии, рекомендуемые для оценки месторождений цветных камней. В этом случае средняя продуктивность минеральных тел, определенная по данным отработки типичных объектов, распространяется на минеральное тело в целом или на другие минеральные тела аналогичного строения.

Таблица.   РАЦИОНАЛЬНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ СОБСТВЕННО КОЛЛЕКЦИОННЫХ КАМНЕЙ

На месторождениях этих двух групп декоративные коллекционные камни выявляются попутно при проведении геологоразведочных работ на основное полезное ископаемое.

Требования, предъявляемые к оценке ресурсов коллекционных камней, различаются в зависимости от их экономического значения по отношению к основному компоненту.

На комплексных месторождениях камнесамоцветного сырья коллекционный материал обычно рассматривается в качестве особой сортовой разновидности самоцветов, представленной хорошо ограненными кристаллами и друзами, некондиционными, но достаточно декоративными ювелирными камнями и тому подобными образованиями. Эта разновидность выделяется в процессе рудоразборки добытой продуктивной горной массы и качественной сортировки камнесамоцветного сырья. Вследствие этого запасы коллекционного камня и самоцветов подсчитываются совместно в единых контурах. При опробовании комплексных месторождений определяется среднее содержание цветного камня-сырца в продуктивной породе. При этом под сырцом понимается все минеральное сырье (за исключением заведомо негодного), заслуживающее обогащения в целях получения кондиционного материала. В результате разбраковки сырца определяется выход (в процентах) цветных и коллекционных камней, отвечающих требованиям стандартов. Должна быть также охарактеризована и сортность кондиционного камня.

Содержание сырца рассчитывается сначала по каждой валовой пробе, затем по разведочному сечению и по всему блоку методом среднеарифметического или средневзвешенного. Средний выход кондиционного цветного камня и коллекционных минералов из сырца вычисляется сразу же для блока по соотношению между количеством добытого сырца и полученного из него кондиционного материала. Средняя сортность цветного и коллекционного камня устанавливается для месторождения в целом по данным разведочных и эксплуатационных работ.

Запасы комплексных месторождений целесообразно подсчитывать в камне-сырце с указанием выхода кондиционного материала разных сортов (в процентах). При изменении технических условий и отраслевых стандартов на цветные или коллекционные камни в этом случае основной подсчет не изменяется и приходится пересчитывать только выход кондиционных камней. Для этого могут использоваться переводные коэффициенты, определяемые по результатам разбраковки крупных партий сырца по новым и старым кондициям и сопоставления полученных данных.

Декоративные коллекционные камни на месторождениях различных металлических и неметаллических полезных ископаемых изучаются согласно официальным требованиям ГКЗ России к подсчету запасов попутных полезных компонентов в рудах и других видах минерального сырья. Попутные полезные компоненты в зависимости от их пространственного распределения, формы нахождения, связи с основными полезными ископаемыми и с учетом требований, предъявляемых промышленностью для их разработки, разделяются на три группы. Коллекционные камни следует относить к попутным полезным компонентам второй группы, образующим в промышленных рудах собственные минералы и извлекаемым в селективные концентраты.

Прежде всего на месторождениях необходимо выявить минеральные виды и образования, представляющие интерес для коллекционных целей, и оценить принципиальную возможность их использования с учетом качества (обязательно наличие высокосортных разностей), дефицитности камня и существующего спроса. С этой целью отбираются представительные штуфные пробы, характеризующие минералогические и декоративные разновидности камня, которые передаются на заключение в специализированные организации. Для новых нетрадиционных камней целесообразен отбор одной-двух укрупненных проб для изучения спроса, возможного уровня цен и пробной реализации. При положительной оценке коллекционные камни подлежат дальнейшему изучению в качестве попутного компонента. При этом следует иметь в виду ряд особенностей, определяемых спецификой коллекционного материала и условиями его добычи.

Попутная добыча коллекционного камня на месторождениях рассматриваемой промышленной группы требует, как правило, изменения технологического процесса добычных работ (например, отказа от массового применения взрывчатых веществ при проходке горных выработок) во избежание значительных потерь хрупкого материала. Как показывает опыт работ, выход кондиционных коллекционных камней при взрывных работах составляет не более — 20 - 30% запасов в недрах, а основная масса коллекционных минералов представлена низкими сортами вследствие значительных механических повреждений.

Необходимо, однако, учитывать, что коллекционные камни на месторождениях встречаются гораздо реже основного полезного ископаемого и дополнительный экономический эффект, получаемый от их добычи, существенно не влияет на общую рентабельность эксплуатации. По этой причине систематическая попутная добыча коллекционных материалов с усложнением технологии добычных работ экономически не оправдана, и для добычи коллекционного камня с обеспечением его сохранности следует выделять отдельные, наиболее обогащенные участки или минеральные тела. Такие участки могут быть выбраны при проведении предварительной и детальной разведки месторождений на основное полезное ископаемое или их доразведки.

Для организации попутной добычи коллекционных минералов необходимо выяснить условия их размещения в рудных телах, качество (сортность), а также среднее содержание в рудах, что позволит определить возможные запасы коллекционного камня в перспективной части месторождения. Для получения достаточно надежных данных о содержании коллекционного материала и его качестве на участках, выделяемых для целенаправленной добычи, отбирается укрупненная валовая проба с полным извлечением и сортировкой коллекционного камня. Запасы коллекционных камней в пределах таких участков проще всего подсчитать одним из геолого-статистических методов, используя корреляционные зависимости между содержаниями основного и попутного компонента с учетом влияния мощности, размеров и формы рудных тел, степени насыщенности их пустотами и других факторов. Целесообразность промышленной добычи коллекционных камней должна подтверждаться специальными технико-экономическими расчетами, учитывающими качество и стоимость извлекаемого материала, а также существующую потребность в нем.

Следует еще раз подчеркнуть главные особенности изучения и оценки запасов декоративного коллекционного камня на комплексных месторождениях камнесамоцветного сырья и на месторождениях других твердых полезных ископаемых; они заключаются в том, что на комплексных месторождениях запасы коллекционного камня изучаются и подсчитываются в контурах всех блоков запасов самоцветов, а на месторождениях металлических и неметаллических полезных ископаемых их целесообразно подсчитывать лишь на участках, выделяемых для целенаправленной добычи.