Введение

Марганцевые ресурсы обладают существенной промышленной значимостью. Однако для большинства месторождений качество руды низкое: по содержанию марганца они в большинстве своём относятся к бедным разновидностям [1]. Дополнительным осложняющим фактором выступает трудная обогатимость этих руд, сопровождающаяся повышенными концентрациями фосфора, железа и кремнезёма.

При значительных транспортно-логистических расходах возможно обеспечение ресурсами восточной части страны. Однако стоит учитывать большой объем транспортно-логистических затрат, ввиду которых транспортировка может быть нецелесообразна. На востоке располагаются местные марганцеворудные объекты (рис. 1), среди которых выделяются Громовское месторождение и Хойто-Агинский марганцевый узел (Восточное Забайкалье) [2].

Рис. 1. Марганцевые месторождения Восточного Забайкалья Примечание: карта составлена авторами на основе источника [2] с изменениями: обозначены месторождения, добавлена картографическая основа

Сравнивая руды Громовского месторождения и Хойто-Агинского узла, выясняется, что последние беднее. Авторы настоящей статьи связывают этот факт с недостаточной изученностью и методикой подсчета запасов.

Прогнозные ресурсы по категории Р3 Хойто-Агинского узла, за исключением территории поля, подсчитаны на основании обнаруженных пунктов минерализации марганца. В настоящей статье представим альтернативную интерпретацию прогнозных ресурсов, поскольку, по мнению авторов, Хойто-Агинский узел должен располагать большими объемами руды [3]. Имеется в виду объем окисленной руды, а не содержащемся MnO2.

В данной работе опишем, как происходила оценка прогнозных ресурсов и подсчет запасов по категории С2 (перспективные, неразведанные запасы) предшествующими исследованиями. Предложим свой метод подсчета запасов и прогнозных ресурсов. Цель исследования – переоценка прогнозных ресурсов Хойто-Агинского марганцевого узла. Актуальность исследования обусловлена сырьевыми нуждами в марганцевом компоненте.

Материал и методы исследования

В пределах Хойто-Агинского узла находятся малое месторождение Кусочи, среднее месторождение Монголтуйское, проявления: Участок № 1, Урдо-Агинское, Наринское, Удэ-Гунтэйское. Известны пункты минерализации, которые изучены слабо [2].

Хойто-Агинский узел согласно картографической номенклатуре принадлежит к территории Агинской площади. На Агинской площади неоднократно проводились геохимические, геофизические исследования и работы по геологическому доизучению. Стратиграфически оруденение принадлежит к породам акша-илинской серии: агинской и зуткулейской свитам [4, 5]. И агинская, и зуткулейская свиты имеют флишоидное строение [6].

На рис. 2 отмечена площадь поисково-разведочных работ. Площадь проведенных работ сравнительно меньше площади Хойто-Агинского поля и одноименного узла.

Стоит отметить, что по результатам геохимических работ большая часть Агинской площади лежит в поле марганцевой аномалии (рис. 2, II). Авторы допускают, что зоны омарганцевания сформировались под влиянием значительных тектонических процессов, приведших к концентрированию аномальных содержаний марганца в определенных зонах [7]. Это приводит авторов к мысли о том, что марганцевые ресурсы остаются подсчитанными не в полном объеме [8, 9].

Марганцевое оруденение месторождений Монголтуйского и Кусочи представлено корой выветривания, залегающей на глубине около 30 м, приблизительно до 43 м. Оруденение сосредоточено в породах акша-илинской серии верхней перми – нижнего триаса. Это время характеризуется осадконакоплением в условиях бассейна с неспокойным гидродинамическим режимом. Позднее, к концу триаса, произошло закрытие бассейна. Для Агинской площади описывается, что коллизионные процессы происходили в средне-позднеюрское время [10]. Из этого следует, что марганцевая минерализация может иметь осадочное или осадочно-гидротермальное происхождение.

Ввиду предполагаемых условий формирования оруденения авторы считают, что очерчивать его для прогнозирования ресурсов необходимо по породам акша-илинской серии [11, 12].

Расчет прогнозных ресурсов

В первую очередь обратимся к характеристике пунктов минерализации. На территории Хойто-Агинского узла развито 6 пунктов минерализации (таблица).

Пункты минерализации марганца тяготеют к южной части Хойто-Агинского узла, выходя за рамки одноименного поля. Большое распространение пункты минерализации получили вблизи бассейна реки Урда-Ага. Зоны омарганцевания, милонитизации, дробления, к которым принадлежат пункты минерализации Хойто-Агинского узла, косвенно могут принадлежать к второстепенным разломам.

По повышенным содержаниям марганца в пунктах минерализации авторы предполагают оруденение на глубине, идентичное уже разведанному. На наличие оруденения указывают прежде всего фациальные предпосылки [13, 14]. Отложения характеризуются богатыми органическими остатками. Роль органического вещества высока при образовании марганцевых отложений.

Наиболее хорошо изучены месторождения Кусочи и Монголтуйское. На площади поисково-разведочных работ проводилось бурение, на основании которого были определены размеры рудных тел. Для рудных тел были подсчитаны запасы по категории С2 и прогнозные ресурсы окисленных руд.

Рис. 2. Хойто-Агинский марганцевый узел. II Марганцевая аномалия Примечание: карта составлена авторами на основе источника [2], добавлены второстепенные разломы, наложена площадь распространения геохимической аномалии

Пункты минерализации Хойто-Агинского узла

Примечание: составлена авторами на основе источника [2].

Месторождения марганца представлены стратиформным типом оруденения вместе с телами, имеющими сложную форму. По рудным пересечениям, полученным на основе буровых работ, были подсчитаны запасы для месторождений Кусочи и Монголтуйское по категории С2, которые составили 7,96 млн т. Запасы рудного поля считаются также по сведениям буровых работ. Известны сведения о прогнозных ресурсах окисленных руд для поля (22,46 млн т), рассчитанных по категориям С2+Р1+Р2+Р3. Данные сведения учитывают ресурсы месторождений (Монголтуйское и Кусочи), проявлений: Участок № 1, Урдо-Агинское, Наринское и Удэ-Гунтэйское.

На остальной площади Хойто-Агинского узла и одноименного поля не проводились комплексы детальных исследований. По одноименному узлу описаны прогнозные ресурсы по категории Р3 в количестве 7,3 млн т. Авторы выражают некоторые сомнения относительно данной оценки ресурсов узла.

Значительно опоискованная площадь рудного поля принята авторами за аналог оруденения, что необходимо для экстраполяции данных на площадь узла. Экстраполяция в данном исследовании основывается на применении метода геологической аналогии с элементами экспертной оценки. Одинаковая глубина у известного и у прогнозируемого оруденения обусловлена работой в пределах одного рудного узла. По той же причине метод геологической аналогии не применим «в чистом виде».

Опираясь на ресурсы рудного поля и участков, где проводились буровые работы, проведена переоценка прогнозных ресурсов для площади Хойто-Агинского узла (рис. 3).

Расчет прогнозных ресурсов основывается на сведениях поисково-разведочных работ: площадь работ (Sэ=65 км2) и её запасы (Qэ=7,96 млн т). Запасы в 7,96 млн т подсчитаны для Хойто-Агинского поля. По представленным данным рассчитывается площадная удельная продуктивность g по формуле 1 [15].

G = Qэ / Sэ = 0,12 млн т / км2, (1)

Площадь авторского прогноза равна площади узла (Su=409,27 км2) с вычетом площади рудного поля (Sp=100,09 км2) составит:

Sх = Su – Sр = 309,18 км2, (2)

Предполагается, что площадь узла будет схожа по своим запасам наиболее опоискованной площади – площади проведения поисково-разведочных работ [16, 17]. Тогда воспользуемся коэффициентом подобия (K).

Коэффициент подобия в данном исследовании целесообразно рассчитывать, опираясь на распространение минерализации по площади, ведь фактически сведения опоискованной площади экстраполируются на площадь прогноза. В обычной практике применяется система критериев, содержащая оценку по формационному, геоморфологическому, геодинамическому, структурному, магматическому, литолого-фациальному, стратиграфическому и др. параметрам. Авторы статьи считают нецелесообразным оценку по системе критериев, так как работа ведется с одной и той же минерализацией.

Рис. 3. Площадь авторского прогноза Sx Примечание: карта составлена авторами на основе источника [2] с добавлениями: очерчена собственная площадь прогноза, обозначены второстепенные разломы

Распространение минерализации окажет прямое влияние на коэффициент подобия. Распространение минерализации (km) является отношением суммы числа месторождений, проявлений и пунктов минерализации к площади. Для прогнозируемой площади km=0,016.

Нет доказанной связи между количеством рудопроявлений и объемом руды, однако можно судить о схожести двух рудных объектов по количеству проявлений на единицу площади. Это обусловлено тем, что сами проявления, концентрация полезного компонента, количество проявлений, их рассредоточение по местности определяются глубиной залегания (чем ближе к поверхности, тем больше проявлений фиксируется), геологическими условия (наличие разломов, зон дробления и др.), деятельностью эрозионных процессов. Коэффициент распространения минерализации km объединяет в себе множество характеристик, за счет чего является универсальным.

Для эталонной площади коэффициент распространения минерализации kmi=0,12. Распространение минерализации оценивается относительно эталонной площади по формуле 3.

kmа = km / kmi = 0,13. (3)

Предполагаемый коэффициент подобия Kes рассчитывается как среднее между kc и km, т. к. оба коэффициента в равной степени влияют на дальнейшее определение коэффициента подобия. Оценка степени сходства kc была принята равной 1, т. к. исследуемый и эталонный объекты входят в один рудный узел. Приведем расчет Kes.

Kes = (kmа + kс) / 2 = 0,6. (4)

При определении коэффициента подобия необходимо учитывать особенности оруденения, которые не были учтены в процессе оценки ранее. Авторы видят целесообразность в уменьшении коэффициента подобия K до 0,4. Такое решение обусловлено низкими концентрациями марганца, выявленными в результате поисково-разведочных работ. Несмотря на это, на прогнозной площади наблюдаются схожие с эталонной явления окремнения, брекчирования и омарганцевания, что свидетельствует о существенном сходстве между территориями [18, 19].

Учитывая, что глубина прогноза равна глубине предполагаемого оруденения эталона, рассчитаем ресурсы Q млн т исследуемой площади [15].

Q = g ∙ K ∙ Sx = 14,84 млн т (5)

Подсчитанные ресурсы окисленных руд по категории Р3 для площади Sx составят 14,84 млн т. Учитывая прогнозные ресурсы С2+Р1+Р2 в количестве 22,46 млн т для площади поля Sp внутри узла площадью Su, ресурсы по всему Хойто-Агинскому узлу составят 37,3 млн т. Стоит уточнить, что оценка по категории Р3 связана с долей условностей; это допустимо, ведь категория Р3 характеризует наименьшую степень достоверности.

Результаты исследования и их обсуждение

Перспективы Хойто-Агинского марганценосного узла связаны со слабо изученными пунктами минерализации. Авторы предполагают, что при более тщательном изучении пунктов минерализации геологическими и геофизическими методами есть вероятность найти оруденение с промышленными содержаниями марганцевого компонента.

Авторские подсчеты прогнозных ресурсов показали оценку более высокую, чем оценки предшественников. Для всей площади Хойто-Агинского узла оценка составила 37,3 млн т окисленной руды. Оценка по своему характеру больше является сценарной, поскольку характеризует число предполагаемых ресурсов. Предыдущие исследования говорили об оценке по рудному полю 22,46 млн т и об оценке по рудному узлу по категории Р3 7,3 млн т. Таким образом, общая оценка предыдущих исследований составила 29,76 млн т (С2+Р1+Р2+Р3). Разница между авторскими расчетами и результатами предыдущих исследований составила 7,54 млн т. В этом исследовании была получена оценка ресурсов узла, превышающая ранние оценки.

Заключение

В процессе работы авторов были уточнены результаты предыдущих исследований, предложен альтернативный вариант расчета ресурсов для площади узла.

Хойто-Агинский узел рассматривается как перспективный рудный объект; его перспективность обусловлена фациальными предпосылками. Был предложен и обоснован подход к подсчету ресурсов, в результате которого получена новая оценка предполагаемых прогнозных ресурсов рудного узла. Авторский подход объясняется геологическими условиями размещения оруденения, геохимическими и стратиграфическими характеристиками минерализации, проявленной на поверхности. В результате исследования были получены новые данные об оценке ресурсов Хойто-Агинского узла, на которые можно опираться при дальнейшем его изучении.