В Cибирской школе геонаук (SSG ИРНИТУ) разработали базовые технологии полного комплекса экологичных и экспрессных методов поисков «слепых» месторождений рудных полезных ископаемых. Внедрение технологий позволит за один полевой сезон без ущерба природе провести геологопоисковые работы от стадии «зеленого листа» до оценённых по высоким категориям ресурсов в самых сложных природных условиях. Работать по таким проектам на участках от Кольского полуострова до Камчатки готовы сотни студентов, включая практикантов из ведущих вузов РФ.
Инициативные исследования и разработки нацелены на повышение производительности и снижение себестоимости геологоразведки. Они проводятся в рамках реализации стратегического проекта «i.GeoDesign», входящего в федеральную программу «Приоритет 2030».
Как отметил основатель SSG Александр Паршин, стандартные поисковые работы предполагают выезд на объект партии геологов, геофизиков, геохимиков, буровиков. Специалисты расчищают буровые площадки, рубят профиля для геофизических измерений, строятся базы, прокладывают дороги и бьют траншеи. С этой целью задействуется тяжёлая спецтехника и наносится серьёзный ущерб окружающей среде. Страдают таёжные экосистемы, в районах Крайнего Севера может начаться разрушение вечной мерзлоты, активизация эрозионных процессов. На восстановление наиболее хрупких экосистем, например, арктических, требуются десятки лет.
Решить экологическую проблему, а также повысить производительность и экономическую эффективность работ поможет особый методический комплекс. Он объединяет геоинформационное прогнозирование перспективных участков, комплексную БПЛА-аэрогеологию, детальные площадные электромагнитные зондирования, методы экспрессной и глубинной геохимии, технологии бурения лёгкими мобильными станками.
В основе количественной интерпретации БПЛА- и наземной геофизики, позволяющей точно выделять буровые цели, лежат продвинутые алгоритмы вероятностного моделирования геологического строения Земли. При этом учитываются результаты лабораторных (петрофизических) исследований образцов горных пород участка.
В общей концепции проекта соединены новаторские идеи команды SSG, многолетние наработки политеховцев и организаций-партнеров по консорциуму i.GeoDesign.
«Геологические поиски «слепых», т.е. не выходящих на дневную поверхность месторождений, – процесс с высоким риском неуспеха. По статистике, более 90% таких проектов (выданных поисковых лицензий) не заканчиваются защитой запасов. Снизить издержки и риски, повысить производительность работ, поможет альтернативный подход. Он основан на применении малых отрядов, обеспеченных легкой вездеходной техникой и буровыми станками, роботизированными средствами сбора данных, технологиями их быстрой обработки.
Мы предлагаем выбирать подходящие для лицензирования участки, задействовав искусственный интеллект и госстатистику. Затем важно доставить к месту назначения полевые группы для опережающих дистанционных БПЛА-геофизических и оптических исследований. Полученные таким образом детальные геоданные позволят верифицировать априорную информацию о перспективности площади, уточнить представления о ее геологическом строении. Это поможет выбрать уже отдельные небольшие участки для постановки более затратных наземных, геолого-геохимических и геофизических, в некоторых случаях – сразу буровых работ», - подчеркнул глава SSG.
В изысканиях следует использовать мобильное оборудование, включая мини-вездеходы, портативные химические анализаторы, компактные самоходные или модульные разборные буровые станки.
«На согласование лесоотвода для бурения обычно требуется не менее полугода. Если не вредить экологии, в частности, лесным насаждениям, то выполнить работу можно гораздо быстрее. Аналогичный эффект дает усовершенствование технологий обработки данных, в особенности геофизических. Ранее информация о полевых работах обрабатывалась по окончании полевого сезона, теперь это необходимо делать в режиме, близком к реальному времени.
Мы стремимся к тому, чтобы за один сезон пройти путь от стадии выбора лицензионного участка – до оценки ресурсов по категориям P2, P1. Базовый научно-технический задел для этого уже готов и удачно апробирован. Однако методы надо развивать и оптимизировать», - уточнил политеховец.
В арсенале команды – современные технологичные устройства. Это созданный в ИРНИТУ беспилотный комплекс SibGIS UAS для низковысотных дистанционных зондирований триадой методов геофизики (магниторазведка, гамма-спектрометрия, электромагнитные зондирования), лидарными и мультиспектральными съёмками. В наличии системы гидроциклонов для сбора шлама при бурении. Это центрифуги, в которых по замкнутому циклу перемещается буровой раствор, отсеивая ненужные примеси. В распоряжении ученых оригинальные программные среды для моделирования геологической среды на основе геофизических измерений с земли и воздуха. Особая гордость инженеров - портативные буровые установки, способные ездить летом в Арктике по слабонесущим грунтам, не разрушая почвенный покров и мерзлоту.
Необходимость срочной «сборки» полного комплекса экспрессных и экологичных поисковых технологий связана с переходом вуза на концепцию юниорного геологического бизнеса. Решающим фактором стало и начало в 2021 году широкомасштабных работ на арктических территориях по всей их протяжённости – от Северо-Запада России до Камчатки. В обоих случаях критически важно сэкономить время и не допустить экологического вреда.
В 2022 году состоится масштабное внедрение комплекса в северной части Красноярского края, Иркутской области, на Камчатке и на юге Забайкалья. Многие элементы будут использованы на участках в Бурятии. Запланированы контрактные, юниорные, ревизионные и опытно-методические работы, в том числе по заказу ведущих добывающих компаний России. Также совместно с партнёрами по консорциуму намечены инициативные НИР на эталонных объектах, например, на территории АО «Хиагда» (горнорудный дивизион ГК «Росатом»).
«В адрес Сибирской школы геонаук поступает много резюме от студентов из ведущих российских вузов, желающих пройти полевую практику, участвуя в наших проектах. Ребята, которые приезжали ранее из Москвы и других городов европейской части РФ, достойно зарекомендовали себя. Поэтому мы готовы поддерживать и расширять такой опыт.
Важно придавать новым технологиям легитимность, представлять их на научно-технических советах, разрабатывать методические рекомендации. Эти задачи мы решаем совместно с Всероссийским институтом минерального сырья (ВИМС). Бизнес уже выразил интерес к нашим технологиям в максимальном для нас объеме на этот год. В перспективе презентуем проект коллегам из Федерального агентства по недропользованию. Это позволит использовать разработки при выполнении поисковых задач в интересах государства», - поделился планами Александр Вадимович.
Студенты и сотрудники ИРНИТУ уже готовятся к летним экспедициям. В начале февраля политеховцы провели каротажные работы в районе Тулуна. Затем последует серия геоэкологических изысканий. Это снегогеохимические исследования, которые помогут будущим специалистам получить первый производственный опыт, пройти отбор на летние экспедиции.
В марте в ИРНИТУ стартуют мини-проекты с применением беспилотных технологий. Спустя месяц начнутся наземные геофизические и геологические работы. На геологическом полигоне в Иркутске студентам предстоит научиться обращаться с гидравлическими буровыми. С этой целью университет приобрёл комплект колонкового бурового оборудования.