Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых

А.К. Мазуров

 

 

ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЕМКА, ПОИСКИ И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

 

 

Рекомендовано в качестве учебного пособия
Редакционно-издательским советом
Томского политехнического университета

 

Издательство

Томского политехнического университета

УДК 553(075.8)

ББК 26.34я73

М13

Мазуров А.К.

М13 Введение в специальность: Геология и разведка полезных ископаемых: учебное пособие / А.К. Мазуров. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. − 146 с.

 

Учебное пособие представляет собой краткое изложение лекций, прочитанных автором в ТПУ. В нем освещены особенности минерально-сырьевой базы России, организации геологоразведочной службы РФ и производственной деятельности геолога-разведчика, достижения геологии за последние годы.

Подготовлено на кафедре геологии и разведки полезных ископаемых Института геологии и нефтегазового дела Томского политехнического университета. Оно предназначено для студентов, обучающихся по направлению 130100 «Геология и разведка полезных ископаемых».

 

УДК 553(075.8)

ББК 26.34я73

 

Рецензенты

Доктор геолого-минералогических наук, профессор ТГУ

В.П. Парначёв

Доктор геолого-минералогических наук, профессор ТГУ

А.И. Чернышов

 

 

© Мазуров А.К., 2009

© Томский политехнический университет, 2009

© Оформление. Издательство Томского
политехнического университета, 2009

 

ВВЕДЕНИЕ

Минерально-сырьевой комплекс – это без преувеличения фундамент российской экономики. Он не только формирует более половины доходной части федерального бюджета, но и стимулирует технологический
и технический рост смежных отраслей промышленности – производство энергетического и бурового оборудования, горно-шахтное машиностроение, приборостроение, перерабатывающие производства, развитие современных ресурсосберегающих технологий.

Для успешного развития минерально-сырьевого комплекса страны в условиях рыночной экономики органами исполнительной власти осуществляется его регулирование в соответствии с Долгосрочной, Среднесрочными и Краткосрочными программами геологического изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы. Главная из них на сегодняшний день – одобренная Думой Российской Федерации в конце 2004 года «Долгосрочная государственная программа изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы России на основе баланса потребления и воспроизводства минерального сырья до 2020 года». В результате реализации Программы в последние годы получены значимые результаты. Созданы предпосылки для развития новых и альтернативных минерально-сырьевых баз.

В настоящее время геология превратилась в индустриальную отрасль хозяйства, способную решать поставленные задачи, связанные с поисками и разведкой глубокозалегающих месторождений полезных ископаемых, а также с их эффективной эксплуатацией. Выпускники специальности в своей производственной деятельности проводят геолого-съемочные и поисковые работы на перспективных площадях, выполняют разведку и оценку выявленных месторождений, обеспечивают геологическое обслуживание горнодобывающих предприятий, занимаются разработкой теоретических вопросов геологии.

В соответствии с квалификационной характеристикой геолога по данному направлению выдвигаются следующие требования. Выпускник должен:

÷ иметь высокий уровень профессиональной подготовки;

÷ обладать широкой эрудицией и культурой;

÷ сочетать широкую фундаментальную научную и практическую подготовку;

÷ в совершенстве владеть своей специальностью, непрерывно пополнять свои знания;

÷ уметь на практике применять принципы научной организации труда.

Направление 130100 «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» является специальностью широкого профиля, которая сочетает в себе романтику путешествий и открытий, науку и производство на основе научных обоснований открытия месторождений полезных ископаемых, методов и средств поисковых и разведочных работ, внедрения в практику космических, подводных и математических методов. Поэтому студенты данного направления в период обучения в вузе изучают гуманитарные, общеинженерные и специальные дисциплины, определяющие профиль специальности. В учебном пособии в сжатой форме изложены основные вопросы, рассматриваемые студентом при прохождении этих учебных дисциплин.

1. ГЕОЛОГИЯ КАК НАУКА. ЕЁ ИСТОРИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ

Геология как наука занимается изучением состава, строения и истории развития Земли. В частности, она выясняет закономерности в смене условий и последовательности образования осадочных, изверженных и метаморфических пород, изучает образование и размещение месторождений полезных ископаемых, смену физико-географических условий и ее влияние на формирование различных форм рельефа, историю органической жизни на Земле. Геология, как и любая наука, имеет свою теорию и свои методы исследования. Принято считать, что каждая наука представляет собой систему знаний, которая должна обладать следующими признаками:

1) предметом исследования;

2) своим методом или методами исследования;

3) возможностью предсказания или предвидения.

Предметом геологии является Земля и, прежде всего, ее каменная оболочка (земная кора или литосфера), водная и воздушная оболочки. Методами данной науки являются исследования вещественного состава Земли, процессов, протекающих на Земле, истории ее развития; оценка геолого-экономической обстановки потенциально рудоносных площадей и соответствия природных свойств месторождений требованиям промышленности к минеральному сырью с целью установления промышленного значения месторождения. Примеров предсказания в науках о Земле огромное количество. Весьма показательно обычное прогнозирование запасов полезного ископаемого и условий их залегания в недрах, подтверждаемых отработкой месторождений.

В геологии выделяется несколько научных направлений:

1) науки, изучающие вещественный состав Земли (цикл наук, объединяемых часто под термином «геохимия»);

2) науки, изучающие историю Земли (историческая геология);

3) науки, изучающие процессы, протекающие в Земле (динамическая геология);

4) науки, направленные непосредственно на практическое использование недр Земли.

В результате различных видов исследований восстанавливается история развития определенного участка земной коры с древнейших геологических эпох до наших дней. Всесторонне оцениваются особенности геологических процессов с точки зрения благоприятных условий для формирования месторождений в конкретных геологических условиях, разрабатывается наука о причинах возникновения аномальных скоплений полезных ископаемых, которыми, в сущности, и является месторождение. В деятельности геологической службы теперь наука сочетается с производством. Создаются научные основы прогноза месторождений полезных ископаемых, разрабатываются методы и технические средства для разведочных работ, внедряются в практику математические методы. Разрабатываются пути повышения экономической эффективности и качества геолого-разведочных работ. Всё больше возрастает роль космических и подводных методов исследований. Углубляются работы по охране окружающей среды и рациональному использованию недр. Геологическая служба теперь оснащена мощной горно-буровой техникой, разнообразной геофизической аппаратурой, транспортными средствами, новейшими приборами и лабораторным оборудованием. Профессия геолога приобрела новые черты, стала более сложной. Теперь на вооружении геолога находятся точные науки и новейшие приборы.

Всё возрастающее использование в технике, сельском хозяйстве и быту полезных ископаемых обусловливает необходимость расширения геологических исследований, что, в свою очередь, способствует дальнейшему развитию теоретических основ геологии. Надо отметить, что геологические теории, помогая решению практических задач, в то же время имеют большое познавательное значение.

Вся история мировой цивилизации – это история освоения всевозможных природных богатств, прежде всего полезных ископаемых. Особенно резко потребность в минеральном сырье увеличилась в индустриальную эпоху, то есть в последние 300 лет. Следует отметить, что практически все негативные явления в мировой истории (региональные и мировые войны, прямая и косвенная колонизация стран, геноцид целых народов) в значительной степени были связаны со стремлением индустриальных государств получить доступ к источникам минерального сырья. Наметившаяся в последние годы некоторая гуманизация мирового сообщества не сильно изменила положение; цели остались прежними, сменились лишь методы.

Геология как наука создавалась в процессе практической деятельности человека, уже в глубокой древности применявшего в быту камни, руды, минералы. Научившись распознавать наиболее полезные для себя минералы, породы, руды, человек стал их собирать и использовать в своей жизни. Судя по сохранившимся древним разработкам, ему был уже известен необходимый минимум сведений о закономерностях их залегания и распространения за 10–7 тыс. лет до новой эры. Первоначально человек бездумно подбирал и использовал лишь то, на что случайно натыкался. Со временем он научился разыскивать полезные ему ископаемые более целенаправленно. При этом он использовал уже элементы поисковых критериев и признаков. Человек начинает осознавать, что полезные ископаемые тесно связаны с определенными типами вмещающих пород и являются их особой формой. Появились «рудознатцы», «рудоведцы», «рудоискатели».

Первыми из металлов человеку стали известны золото и медь. Золото использовалось раньше меди. Например, в Африке оно применялось в быту 10–9 тыс. лет до н. э. В Зимбабве сохранились наскальные рисунки, показывающие все детали горных работ, обжиг и дробление золотоносного кварца, отмывку золота и его сплавление.

Первыми народами, которые издавна занимались горными промыслами, были китайцы, индийцы, вавилоняне, египтяне, греки, римляне. Еще в XX–ХVIII вв. до н. э. китайцы умели делать бронзу, посуду из белой глины и художественные изделия из золота. В Древнем Египте за 3 тыс. лет до н. э. было известно гончарное производство и золотые ювелирные изделия. Для изготовления сплавов применялись медь, олово, сурьма, ртуть. В Индии производство бронзы было известно за 3 тыс. лет до н. э. Вавилонянам за 4 тыс. лет до н. э. были известны металлы: медь, свинец, олово, сурьма, золото, серебро, а также их ковка и литье.

Начало разработок месторождений полезных ископаемых на территории России также относится к глубокой древности. Об этом судят по остаткам древних рудников (чудских копей) на Урале, Закавказье, Алтае, Туве, Забайкалье. Здесь разработка медных руд началась 3–1,5 тыс. лет до н. э., хотя масштабы всех этих горных промыслов были небольшими. Уже тогда было подмечено ряд закономерностей в условиях нахождения руд. Еще до нашей эры древнегреческие ученые Пифагор, Геродот, Аристотель, Страбон сделали интересные наблюдения над вулканическими явлениями, размывающей деятельностью текучих вод, образованием речных дельт (реки Нила и др.) и правильно объясняли нахождение ископаемых раковин в горах размещением морей и движением суши в древние времена. В сочинении греческого ученого Геродота (V век до н. э.) имеется указание на приуроченность золота к кварцевым жилам. Аристотель (IV век до н. э.) высказал интересную мысль о генезисе руд: различные руды образуются в результате возгонки их в газообразном состоянии из недр Земли. В I веке до н. э. Плинием Старшим было написано четырехтомное сочинение по естественной истории, в котором приведены сведения об известных в те времена минералах и об их применении, о рудах и их месторождениях. Однако высказанные гипотезы образования минералов и руд были в большинстве своем умозрительными из-за ограниченности наблюдений и их отрывочности.

Переход от феодального натурального хозяйства к ремесленному производству с зарождением промышленности в странах Западной Европы требовал резкого увеличения потребления полезных ископаемых. Это привело к быстрому развитию горного дела. Научное обобщение накопленного большого фактического материала привело к возникновению материалистического понимания естественной истории. Леонардо да Винчи заметил на разных глубинах каналов в слоях осадочных пород раковины морских животных и пришел к выводу, что горы и моря не всегда были там, где они теперь находятся. Тем самым он подтвердил выводы Авиценны и Бируни. Он полагал, что горы не внезапно поднимаются из моря, что изменения очертаний суши и морей происходили постепенно, как это происходит сегодня. Этим было положено начало применения метода актуализма в геологии. На основании наблюдения современных геологических процессов можно судить о том, как протекали такие же процессы в далеком прошлом. В 1546 г. Агриколла на основе большого фактического материала разработал систематику минералов и дал классификацию рудных месторождений по формам их проявления. Он считал, что рудные жилы образуются путем отложения минералов из подземных вод в каналах и полостях. Происхождение этих каналов он связывал с процессами эрозии под воздействием атмосферных осадков. Р. Декарт, в противоположность этому, связывал происхождение металлоносных жил с проникновением паров и экзгаляций, поднимающихся из недр Земли. В дальнейшем различия во взглядах на образование природных минеральных образований переросли в большую дискуссию так называемых нептунистов и плутонистов, особенно остро проявившуюся в конце XVIII и начале XIX веков.

В XVIII в. появился ряд работ немецких, английских, шведских ученых по вопросам происхождения рудных месторождений. Особенно большой популярностью пользовались взгляды немецкого ученого А.Г. Вернера (1749–1817 гг.). Он посвятил всю свою жизнь изучению рудных месторождений Саксонии. Как профессор Фрайбергской горной академии он создал свою научную школу. Им была разработана новая морфологическая классификация рудных месторождений. Но надо сказать, что Вернер в своих воззрениях на процессы рудообразования придерживался весьма крайних взглядов, считая, что не только все рудные месторождения, но и граниты, базальты, гнейсы возникли из водных растворов поверхностного происхождения. Во второй половине XVIII в. нептунические идеи А.Г. Вернера были восприняты многими естествоиспытателями разных стран и он стал общепризнанным главой этой школы.

Во главе сторонников плутонического происхождения рудных жил стоял шотландский ученый Д. Греттон. Он считал, что горные породы и руды образуются только путем кристаллизации из сравнительно сухих магматических расплавов, в которых вода не имела большого значения.

Н. Стено при изучении геологического строения района Тосканы в Италии сделал важный вывод, что каждый слой осадочной породы ограничен двумя параллельными поверхностями, имеющими первоначально горизонтальное положение. Поэтому наклонное залегание слоев есть результат последующих процессов. А отсутствие этого слоя на месте речных долин, оврагов, понижений указывает на уничтожение этого слоя размывом. Наклонное залегание слоев, начиная со Стено, объяснялось обрушением земной коры над возникшими подземными пустотами (Декарт, Лейбниц) или землетрясениями (Р. Гук) и вулканической деятельностью (Валлиспери, Моро).

В 1725 г. организована Российская академия наук, занявшаяся систематизацией сведений о месторождениях полезных ископаемых. Организовывались экспедиции С.П. Крашенникова, И.И. Лепехина, П.С. Паласса, В.Ф. Зуева, С.Г. Гмелина. Всё это создало благоприятные предпосылки для научных обобщений. М.В. Ломоносов в трудах «О слоях земных», «Слово о рождении металлов от трясения земли», «Первое основание металлургии или рудных дел» обобщил вопросы геологических условий образования и залегания месторождений полезных ископаемых. Он выявил признаки, которыми необходимо руководствоваться при поисках новых месторождений полезных ископаемых. Крупным вкладом в науку явилось установленное положение о том, что минералы рудных жил группируются в естественные ассоциации. Благодаря этому обнаружение одного минерала может служить признаком возможного присутствия других, входящих в ту же ассоциацию. Ломоносов считал, что руды образуются как с помощью поверхностных вод, так и в результате подземного жара. Природу жара он связывал с подземным горением серы, а не с существованием магмы. Он развивал идею постоянного развития Земли: современная земная поверхность имеет совершенно другой вид, по сравнению с древними временами. Считал, что продолжительность геологического времени очень велика, чем отвергал попытки уложить всю историю Земли в рамки библейского летоисчисления. Важны его высказывания о том, что геологические процессы можно разделить на внешние (деятельность ветра, дождей, рек, морских волн и т. п.) и внутренние процессы (медленные и быстрые колебания земной поверхности, вулканизм). Но решающая роль в формировании лика Земли принадлежит внутренним глубинным процессам. Им предложена первая классификация тектонических движений, доказано образование торфа и каменного угля за счет растительных остатков, высказано соображение об органическом происхождении нефти. Мировоззрение М.В. Ломоносова основано на материалистическом понимании природы и резко возвышается над общим идейным уровнем миропонимания в XVIII в., проникнутым метафизикой, механицизмом и религиозными предрассудками.

Во второй половине XIX в. развивается гипотеза о контракции, предложенная де Бомоном. Она зародилась как логическое продолжение воззрений на происхождение Солнечной системы, высказанной Кантом и Лапласом. Охлаждение внутренних частей Земли вызывает сжатие ее внешней оболочки. Это упрощало объяснение происхождения складок. К этому же времени относится возникновение учения о геосинклиналях и платформах, получившее в дальнейшем исключительно большое развитие (фиксисты). В 1859 г. Д. Холл первым подметил, что в отличие от тектонически спокойных областей складчатые зоны характеризуются резко повышенной мощностью осадочных толщ. Следовательно, эти зоны в более ранние периоды их развития являлись крупными прогибами земной коры, в которых накапливались осадки большой мощности. В 1873 г. Д. Дана предложил для таких прогибов название геосинклиналей, а для противостоящих им поднятий – геоантиклиналей. Возникновению прогибов способствовало сжатие земной коры (по гипотезе контракции), а последующее смятие осадков в складки явилось результатом бокового сжатия.

Учение о платформах было разработано А.П. Карпинским. Историческая геология с введением понятий «геосинклинали» и «платформа» сделала огромный шаг вперед. Этому способствовал фундаментальный труд Э. Зюсса «Лик Земли» (1885–1909 гг.), обобщивший новые достижения геологии. В нем показана общая картина строения и развития земной коры, показано большое значение крупных затоплений (трансгрессий) и осушения (регрессий).

Рыночная система производства, утвердившаяся во многих странах во второй половине XIX в., вызвала ускоренный рост горной промышленности. Возникла электропромышленность (70-е годы XIX в.), которая потребовала большого количества цветных металлов. Это вызвало усиление поисковых и региональных геологических работ. Были созданы геологические службы в Англии (1835 г.), Австрии (1849 г.), во Франции (1855 г.), в Швеции (1858 г.), США (1867 г.), Германии (1873 г.), России (1882 г.). Большие территории Европы, Северной Америки покрываются геологическими съемками; открываются крупные рудные месторождения в Европе, Африке, Австралии, Америке. Это способствовало дальнейшему развитию учения о полезных ископаемых, наряду с важнейшими открытиями в области физики и химии. Развивается физико-химическое направление в петрологии и рудогенезе. Крайние взгляды нептунистов и плутонистов отвергаются. Утверждаются взгляды М.В. Ломоносова, Д. Тейлора, развитые Б. фон Коттом (1861 г.), о том, что рудные жилы возникают из магматических флюидов, сублиматов, из водных растворов глубинного и поверхностного происхождения. Развивается представление о выщелачивании и переотложении вещества растворами и поверхностными водами (латераль-секреционная теория).

В конце XIX в. и в начале XX в. успешно разрабатывались вопросы формирования рудных месторождений в процессе дифференциации магмы (Фогт, 1893 г.; Де Лонэ, 1893 г.). Де Лонэ дал определение металлогенической провинции и тем самым определил развитие нового научного направления в геологии – металлогении.

Петрография как наука о горных породах, первоначально входившая в состав минералогии, обособилась в самостоятельную науку на рубеже XIX в. Этому способствовало изобретение У. Николем поляризационной призмы (1828 г.), К. Сорби – микроскопа (1858 г.), Е.С. Федоровым – федоровского столика и Ф. Бекке – иммерсионного метода. Появившийся новый материал позволил Г. Розенбушу, Ф.Ю. Левинсон-Лессингу разработать новые классификации горных пород.

В 1913 г. В. Линдгрен разработал основы гидротермальной теории образования рудных месторождений, а В. Эммонс дал схему зонального размещения рудных месторождений вокруг гранитного боталита.

В аграрной России в первой половине XIX в. развитие горной промышленности тормозилось, а это сказалось на расширении поисковых и разведочных работ и теории рудогенеза. Но всё же ряд ученых разрабатывали отдельные теоретические и практические проблемы геологии. Д.И. Соколов (1826 г.) установил, что золотоносные россыпи образуются за счет разрушения коренных золоторудных месторождений. И.Г. Игнатьев разработал теорию формирования болотных железных руд. А.Ф. Севастьянов (1810 г.), Н.И. Воскобойников, С.В. Гурьев (1832 г.) и Д.И. Соколов (1839 г.) обоснованно критиковали нептунистическую теорию А. Вегенера.

Во второй половине XIX в., в период индустриализации в России, начала быстро развиваться горная промышленность. Усиленно добывались железные руды в Кривом Роге, уголь – в Донбассе, медь – на Урале, золото – в Сибири и т. д. Быстрый рост горной промышленности обусловил расширение работ по изучению геологии полезных ископаемых и организации специальных учебных заведений для подготовки кадров. Особая роль принадлежит А.П. Карпинскому, который по праву считается основоположником русской и советской геологии. Его работы определили направление дальнейших исследований по геологии и палеогеографии. В этот период A.M. Зайцев, А.А. Иностранцев, Н.К. Высоцкий, Ф.Ю. Левинсон-Лессинг проводили поиски платины на Урале. Ими была установлена генетическая связь месторождений платины с ультраосновными породами, выяснены условия образования и залегания железорудных месторождений, связанных с кислыми интрузивами Урала. Е.С. Федоров, В.В. Никитин, Е.Д. Стратонович изучали меднорудные и железорудные месторождения Северного Урала. С.О. Конткевич, А.С. Михальский и П.П. Пятницкий детально исследовали железные руды Кривого Рога. П.Н. Чирвинский, В.В. Никитин, А.И. Антипов, Н.К. Высоцкий, А.К. Мейстер и Г.Д. Романовский изучали месторождения Кавказа, Казахстана, Рудного Алтая.

Выполнил монографические работы по минералогии месторождений Алтая П.П. Пилипенко. А.Д. Озерский, А.П. Герасимов описали серебросвинцовые месторождения Нерчинского округа; В.А. Кулибин, П.К. Яворский, В.С. Реутовский, Л.А. Ячевский, П.П. Гудков, В.А. Обручев исследовали коренные и россыпные месторождения золота Сибири. Проводились работы по геологии нефтяных месторождений Г.В. Абихом, И.Н. Стрижовым, И.М. Губкиным, Д.В. Голубятниковым. Крупные научные обобщения в области кристаллографии выполнили Е.С. Федоров, Г.В. Вульф; в минералогии – Н.И. Кокшаров, П.В. Еремеев. К началу XX в. были составлены сводные описания полезных ископаемых для отдельных районов: В.С. Реутовский «Полезные ископаемые Сибири», В.В. Миллер и И.Н. Денисов «Полезные ископаемые и минеральные воды Кавказа» и др.

В первой половине ХХ века были выяснены условия образования магматических месторождений хромитов и платины в дунитах и перидотитах (Н.К. Высоцкий, А.Г. Бетехтин, Г.А. Соколов, А.Н. Заварицкий); месторождений, связанных с кимберлитами и карбонатитами (Д.И. Бобриевич, А.И. Гинзбург), медно-никелевого сульфидного оруденения в траппах (В. Котульский, М.Н. Годлевский, И.И. Урванцев); пегматитов (А.Е. Ферсман, К.А. Власов); скарнового оруденения (Н.П. Пилипенко, А.И. Заварицкий, Ф.Н. Шахов, Д.С. Коржинский, Л.Н. Овчинников, В.А. Жариков, Л.И. Шабынин); послемагматических месторождений (С.С. Смирнов, А.Г. Бетехтин, В.А. Николаев, Ю.А. Билибин, Ф.Н. Шахов, В.И. Смирнов, Х.М. Абдуллаев, К.И. Сатпаев, М.П. Русаков, Д.И. Щербаков, В.А. Кузнецов); осадочных месторождений (А.Д. Архангельский, Н.М. Страхов, Л.В. Пустовалов); вулканогенно-осадочных месторождений (Н.С. Шатский, В.И. Смирнов, В.Н. Котляр, Н.А. Херасков); россыпных месторождений (Ю.А. Билибин, И.С. Рожков, Н.А. Шило). Разработаны новые генетические классификации месторождений полезных ископаемых (В.А. Обручев, М.А. Усов, Е.Е. Захаров, П.М. Татаринов, И.Г. Магакьян, В.И. Смирнов, С.А. Вахромеев). Выявлены геолого-структурные и морфологические особенности рудных полей и месторождений (А.В. Королев, П.А. Шехтман, Ф.И. Вольфсон, А.В. Пэк, Н.А. Елисеев, Ф.Н. Шахов). Успешно развилось прогрессивное направление в региональной геологии – металлогения (В.И. Смирнов, В.А. Кузнецов, А.Д. Щеглов, Д.В. Рундквист, Г.А. Твалчрелидзе, Г.Н. Щерба). Разработан текстурно-структурный анализ руд (А.Г. Бетехтин, Ф.Н. Шахов, С.А. Вахромеев, И.С. Волынский). Разработаны основы формационного анализа интрузивных вулканогенных и осадочных образований (Н.С. Шатский, Н.М. Страхов, Ю.А. Кузнецов).

Быстрому развитию геотектоники способствовало широкое применение геофизики для решения геологических задач. А. Вегенером была предложена гипотеза о перемещении материков, которая в 90-е годы переросла в теорию тектоники плит (Н.Л. Добрецов, А.Г. Кидряшкин, Л.П. Зоненшайн, М.И. Кузмин и др.). Продолжают разрабатываться основы теории геосинклиналей и платформ, теории рифтообразования (А.Д. Архангельский, М.М. Тетяев, Н.С. Шатский, В.В. Белоусов, А.В. Пейве, А.Л. Яншин, Ю.А. Косыгин и др.). В области литологии большой вклад сделан А.Д. Архангельским, изучившим литологию фосфоритов, бокситов, нефтепроизводящих свит, Л.В. Пустоваловым, выяснившим общие закономерности осадкообразования, и Н.М. Страховым, создавшим общую теорию литогенеза.

В XX веке, на стыке геологии и химии, возникла новая наука геохимия. Ее основоположниками были В.И. Вернадский и В.М. Гольдшмидт. Она изучает законы миграции и концентрации химических элементов в земной коре. Оформилась кристаллохимическая теория строения минералов (Н.В. Белов, В.С. Соболев) и физико-химического анализа ассоциаций минералов (Д.С. Коржинский).

Развитие космической и морской техники привело к зарождению космической и морской геологии, которые в настоящее время успешно развиваются (А.Е. Михайлов, Н.И. Корчуганова, В.Л. Масайтис, А.А. Кирсанов, Я.Г. Кац, А.В. Перцев и др.). Кроме того, космические исследования обеспечили зарождение новой науки – планетологии, в разработке которой активное участие принимают геологи. Буровая установка «Уралмаш-15000» и комплекс технических средств к ней, созданные в СССР, обеспечили проходку глубочайшей в мире Кольской сверхглубокой скважины. В процессе ее бурения решены крупные проблемы в области техники и технологии сверхглубокого бурения. Разработаны теоретические основы процесса бурения турбинным методом с полным отбором керна, созданы технические средства и технология проходки скважин на глубину до 15 км при температуре на забое до 200–220 °С.

На каждом новом этапе развития общество меняет свой облик, как утверждают социологи, сохраняя биосоциальный генотип, наследственное ядро, впитавшее в себя характерные черты исторического развития. Оно обогащается новыми признаками, и именно они помогают обществу адаптироваться к меняющимся внешним и внутренним условиям развития. В конце ХХ века Россия оказалась в сложнейшем экономическом, экологическом, политическом и социальном положении, обусловленном переходом к новой общественной формации со сменой форм собственности.

За годы перехода к рыночной экономике (1991–1997 гг.) валовой внутренний продукт (ВВП) сократился более чем на 40 %, производство промышленной продукции уменьшилось в 2 раза, а валовые инвестиции в основной капитал снизились более чем в 4 раза. Всё это не могло не сказаться на геологической отрасли. В течение почти 15 лет (1990–2003 гг.) государство фактически не занималось вопросами разведки недр и поисками полезных ископаемых. Необходимо отметить, что в те, да и последующие годы поступления от минерально-сырьевого комплекса обеспечивали более 60 % всех доходов бюджета Российской Федерации. При этом государственные инвестиции в воспроизводство минерально-сырьевой базы составляли менее 0,5 % от расходной части федерального бюджета. Заметим, что в большинстве стран со значительным минерально-ресурсным потенциалом расходная часть бюджета на аналогичные цели составляет от 2 до 5 %.

В 2003–2005 гг. Министерством природных ресурсов Российской Федерации была разработана, а Государственной Думой утверждена «Долгосрочная программа по воспроизводству минерально-сырьевых ресурсов до 2020 г.». После утверждения программы государственные инвестиции в геологоразведку начали ежегодно увеличиваться. Увеличение финансирования обеспечило рост объемов геологических работ. Так, объем сейсморазведочных работ возрос с 25,5 тыс. пог. км в 2004 г. до 54,5 в 2007 г. Объем параметрического бурения увеличился с 7000 до 16000 м. Обеспечен существенный прирост углеводородов. Если в 2004 г. восполнение ресурсов составляло лишь 2,8 млрд т, то в 2007 г. – уже 6,7 млрд т. В 2005–2007 гг. на территории России открыто 78 месторождений твердых полезных ископаемых.

В 2000 году исполнилось 300 лет с момента образования государственной горно-геологической службы страны. В ознаменование этой даты было решено созвать IV Всероссийский съезд геологов. Первый съезд состоялся в Петрограде 1 июля 1922 года, второй проходил в Киеве в сентябре 1926 года, третий – в Ташкенте 20–26 сентября 1928 года. 300‑летие горно-геологической службы России было хорошим, но не единственным поводом для проведения съезда. К 2000 году мы во всеуслышание фактами хотели доказать, что кризис в геологической отрасли закончился. Российская геология испытывает подъем и по объему выполняемых работ, и по результатам. Съезд прошел в Санкт-Петербурге в спортивно-концертном комплексе со 2 по 7 октября 2000 года. В рамках съезда прошли Международная геологическая и геофизическая конференции и выставка «Геологоразведка-2000». В форуме участвовали представители и Минералогического общества, и Академии горных наук, и Академии естественных наук, и Палеонтологического общества. Организаторы съезда показали, что геологическая служба испокон веков была в большом почете. Иначе такой император как Петр 1 не взялся бы за ее организацию сразу после создания своего любимого детища – российского флота. В целом Всероссийский геологический съезд по числу участников, охвату специалистов всех направлений горно-геологической сферы, по количеству докладов, их проблематике не имел аналогов в истории России, да и в истории горно-геологических служб других стран. Однако результаты съезда были смазаны еще до его начала. Правительство Евгения Примакова ушло в отставку, а с ним свой пост покинул и министр природных ресурсов Виктор Орлов. V Всероссийский съезд проходил в Москве 24–27 ноября 2003 года, VI съезд проходил также в Москве 28–30 октября 2008 года. Основной тематикой шестого съезда была оценка роли и места минерально-сырьевой базы страны в динамике развития современной России. Из основных вопросов, которые рассматривались на съезде, следует выделить следующие: определение новой стратегии развития геологической отрасли, как в политической, так и экономической части; вопросы, связанные с региональным геологическим изучением недр; сокращение кадрового дефицита; вопросы защиты здоровья геологов и современное производственно-техническое обеспечение работников геологической отрасли; оценка состояния и перспектив развития ресурсной базы нефтегазовой отрасли России и добычи твердых полезных ископаемых; определение перспектив ресурсной базы природных вод и поиск новых методов борьбы с природными катаклизмами водной среды. С помощью интерактивного опроса, в котором участвовали все заинтересованные представители геологической отрасли, был утвержден девиз Съезда: «Богатства недр – на процветание России».

2. Положение России
в мировом минерально-сырьевом комплексе [*]

Ни у кого не вызывает сомнений, что Россия по своим минеральным богатствам входит в группу стран-лидеров. В недрах Российской Федерации разведана значительная часть мировых запасов важнейших видов полезных ископаемых: половина запасов алмазов, более четверти – природного газа и железа, около 20 % – палладия и углей, 17 % – никеля, а также от 7 % до 10 % – нефти, золота, серебра, платины и др.

Доля России в структуре мирового минерально-сырьевого комплекса, %

Располагая значительными природными ресурсами, Россия является крупнейшим нетто-экспортером минерального, прежде всего энергетического, сырья и, несомненно, останется им на протяжении не менее двух-трех десятилетий.

Структура российского экспорта в 2006 г., %

Минерально-сырьевой комплекс Российской Федерации обеспечивает до трети ВВП, экспорт полезных ископаемых приносит стране более 70 % валютных поступлений. Доля энергоносителей в этом объеме в 2006 г. превысила 65 %, увеличившись, по сравнению с 2005 г., на 1,2 %. Из них на нефть пришлось 35,9 %, на природный газ – 14,5 %, нефтепродукты – 14,8 %.

долл/т

 

 

Динамика спроса и предложения на мировом нефтяном рынке (млн т)
и цен на нефть марки Brent (долл/т) в 1996–2006 гг.

Устойчивость российской экономики и темпы ее развития решающим образом зависят от экспортных цен на сырую нефть, которая продолжает оставаться базовым элементом отечественного ВВП. Экспортные цены на нефть, в свою очередь, привязаны к ценам мирового рынка.

2.1. Прогноз спроса на энергоносители

Мировой спрос на энергоносители непрерывно растет в связи с увеличением населения планеты, а также с повышением уровня благосостояния жителей развивающихся стран.

Темпы роста мирового потребления первичных энергоресурсов в 2005 г. и 2006 г. заметно упали, составив, соответственно, 2,7 % и 1,2 %, по сравнению с 4,6 % в 2004 г. и 3,2 % в 2003 г. Тем не менее, они оказались несколько выше показателей 2000–2002 гг., когда рост спроса на энергоносители колебался между 0,6 и 2,6 %. Мировой спрос на уголь в 2006 г. оставался высоким и в значительной степени поддерживался ростом цен на углеводородное сырье.

В соответствии с базовым сценарием International Energy Agency (IEA) в период до 2030 г. темпы мирового спроса на первичные энергоносители будут невысокими и составят всего 1,7 % в год.

Потребление нефти будет расти еще медленнее, на 1,6 % в год, в результате чего ее доля в мировом энергопотреблении снизится к 2030 г. с 36 % до 35 %, главным образом за счет применения энергосберегающих технологий и расширения использования альтернативных источников энергии. Однако для транспортного сектора нефть останется главным источником топлива, поэтому снижение потребления нефти прогнозируется не столь значительным.

Более высокими темпами, примерно на 2,3 % в год, будет расти спрос на природный газ, который станет вторым по значимости энергоносителем в мире. Важно подчеркнуть, что особенно вырастет потребление сжиженного природного газа (СПГ), тогда как доля трубопроводного газа в междунар