Состав легкой фракции кварцево-полевошпатовый. Глинистые минералы имеют гидрослюдистый состав.
Кочковская свита.
Отложения кочковской свиты пользуются широким распространением по левобережью р. Мутной и в юго-восточной части площади и приурочены в основном к водораздельным пространствам.
Они залегают на размытой поверхности отложений новомихайловской свиты и местами на коре выветривания палеозоя по окраинам Томского вала.
Мощность свиты 15-30 метров.
Краснодубровская свита.
Отложения краснодубровской свиты распространены на водораздельных пространствах и не опускается ниже 140 метров.
На Томь-Яйском водоразделе осадки свиты выделены К.В.Радугиным и Н.В.Григорьевым под названием «тайгинских глин» и отнесены к озерно-болотным образованиям. Они залегают на глинах кочковской свиты. Осадки свиты состоят из серых иловых глин, обогащенных известковистым материалом, суглинков, супесей. В основании свиты местами наблюдается прослои кварцево-полевошпатовых песков с галькой.
По данным Н.В. Григорьева, К.В. Радугина и Г.Ф. Букеевой образования свиты относятся к среднечетвертичному времени.
Мощность свиты 10-20 метров.
Отложения четвертой надпойменной террасы р. Томи.
Отложения террасы распространены на правобережье р. Черной и по левобережью р. Б. Киргизки. Они залегают на размытой поверхности отложений палеогена и в редких случаях на коре выветривания палеозойских пород. Терраса сложена полимиктовыми мелкозернистыми песками, глинами, суглинками с галечниками в основании.
Средний-верхний отдел (нерасчлененные). Эти отложения пользуются самым широким распространением и перекрывают сплошным чехлом нижележащие осадки. Они представлены покровными суглинками, которые относят к элювиально-делювиальным образованиям, а также линзам полимиктовых песков с маломощными прослойками глин и супесей. Суглинки от серого до темно-бурого цвета, плотные, иногда микропористые, карбонатные.
Мощность покровных отложений колеблется в пределах от 3 до 16 метров.
Верхний отдел. Представлен отложениями трех надпойменных террас, развитых по долинам рек Б. Киргизки, Мутной и их притоков.                      
1.     Отложения первой надпойменной террасы распространены отдельными изолированными друг от друга участками по левобережью р. Б. Киргизки в районе д. Конинино, на западном фланге Кусковско-Ширяевского участка и по правобережью р. Мутной между д. Москали и Александровское. Отложения террасы представлены буроватыми, серыми полимиктовыми песками тонко и мелкозернистой размерности с прослойками бурых глин, суглинков, супесей и гравийно-галечниковым горизонтом в основании. Цоколь террасы не опускается ниже 90-120 м. Высота террасы 10-15 м, ширина 0,3-3 км. Поверхность плоская, ровная, бровка отчетливо выражена. Мощность террасовых отложений достигает 30 метров.
2.     Отложения второй надпойменной террасы имеют сплошное распространение по правобережью р. Б. Киргизки от д. Штамовка до д. Б. Кусково, при средней ширине 3,5 км. Вверх по долине реки отложения террасы встречаются отдельными участками по обеим ее бортам. Терраса сложена мелкозернистыми полимиктовыми песками с редкими прослойками карбонатизированных глин, суглинков и горизонтами галечников в основании, залегающими на цоколе высотой 5-7 метров. Подошва террасы опускается ниже 80 метров. Мощность террасовых отложений 10-30 метров.
3.     Отложения третьей надпойменной террасы прслеживаются по обеим бортам долины р. Б. Киргизки между д. Конинино- Камчатка. От устья реки Мутной по правобережью ее развиты широкой полосой ( 1,5 км. ) осадки третьей надпойменной террасы до середины Кусковско-Ширяевского участка. Далее вверх по обеим склонам долины р. Мутной отложения террасы прерывисто прослеживаются до д. Ущерб в виде узкой полосы шириной 150-200 метров. Терраса сложена мелкозернистыми полимиктовыми песками с редкой хорошо окатанной галькой и гравийно-галечниковым горизонтом в основании. Подошва террасы залегает на абсолютных отметках в пределах 75-100 метров. Мощность отложений 5-15 м. Поверхность террасы ровная плоская, заболоченная.
Современные отложения.
Они прослеживаются узкой полосой по рекам Б. Киргизка, Мутной и некоторым их притокам и представлены глинисто-илистыми образованиями с песчаным горизонтом в основании. Высота поймы колеблется в пределах от 0,5 до 3 метров.
Производились спектральный и химические анализы образцов, из пород различных стратиграфических подразделений мезокайнозоя.
Спектральные анализы. Сравнение результатов анализа пород различного возраста устанавливают
·        частоты встречи различных элементов приблизительно одинаковы.
·        во всех отложениях отсутствует олово, серебро и молибден.
·        в «черных» песках отсутствует цинк, встреченный во всех остальных стратиграфических единицах.
·        одинаковые по характеру кривые содержаний различных элементов в породах различного возраста, видимо, указывают на общие участки сноса.
·        отсутствие цинка в «черных» песках показывает, что упомянутый элемент не переносится гумусовыми растворами.
Химические анализы. Кальций магний в отложениях мезозойкайнозоя содержится много ниже кларковых содержаний этих элементов в земной коре (кларки по Виноградову). Они видимо выносились из этих отложений.
Анализ карбонатов показывает ничтожно малое содержание карбонатов магния во всех стратиграфических горизонтах, причем, содержание карбоната магния закономерно падает в стратиграфической колонке сверху вниз. Содержание карбонатов кальция и железа во всех свитах невысокое. Содержание карбоната железа обычно возрастает от 1% до 4% в «черных» песках и в отложениях верхнего мела.

1.3. Характеристика основных рудных тел

Месторождение состоит из отдельных линзообразных промышленных россыпей значительных размеров с относительно равномерным содержанием полезных компонентов по ним. Плотик на промышленных участках относительно ровный и имеет в целом некоторый уклон на СЗ в сторону низменности. На месторождении выделено 3 основных участка, в пределах которых необходимо производить детальную разведку.
Северный участок. Вытянут в северо-восточном направлении и захватывает площадь 31,1 квадратный километр, причем промышленная часть россыпи занимает 5,1 квадратный километр. Участок разведан скважинами немеханического колонкового бурения и частично комплектами ручного бурения в местах неглубокого залегание россыпи. Всего пройдено 21 разведочная линия по магнитному азимуту 311 градусов вкрест простирания россыпи по сеткам 400 на 200 м и 200 на 100 м, на которых размещено 190 скважин.
Из общего количества пробуренных скважин в подсчете запасов участвуют 87 с повышенным содержанием полезных компонентов в песках, остальные скважины не имеют кондиционных содержаний рудных минералов в продуктивной тоще.
Количество скважин, пробуренных в сетке 400 на 200 м. составляет 109, из них участвуют в подсчете запасов 32.
Количество скважин, пробуренных по сетке 200 на 100 м, составляет 81, из них участвуют в подсчете запасов 55.
Площадь между разведанными линиями 15 и 23 разведана по сетке 200 на 100 м. с незначительными отклонениями от принятых расстояний и запасы подсчитаны по категории В.
Остальная площадь разведана по сетке 400 на 200 м. и запасы подсчитаны по категории С1. Отклонения от принятых расстоянии здесь является исключением.
Для проверки данных бурения проходились контрольные шурфы.
Проходка шурфов была частично осуществлена вручную и частично КШК-25 на площадях с залеганием подошвы продуктивной толщи не глубже 25-30 м.
Всего в контуре подсчета запасов проконтролировано 9 скважин, что составляет 23,1% от общего количества выработок, участвующих в подсчетах.
Кусковско-Ширяевский участок. Вытянут  в северо-восточном направлении по обоим сторонам реки Мутной вдоль железнодорожной линии Томск-Асино. Он занимает площадь 71,4 кв. км, причем промышленная часть россыпи находится на площади 28,1 кв. км.
Участок разбурен скважинами механического колонкового бурения по сетке 400 на 200 м. и 200 на 100 м, где размещено 25 скважин. Всего пройдено 30 разведочных линий по магнитному азимуту 311 градусов вкрест простирания россыпи.
Из общего количества пробуренных скважин в подсчете запасов участвуют 344 с промышленным содержанием полезных компонентов. Остальные скважины не имеют в продуктивных отложениях кондиционных содержаний рудных минералов.
Количество скважин, пробуренных по сетке 400 на 200 составляет 389, из них участвуют в подсчете запасов 322.
Количество скважин, пробуренных по сетке 200 на 100 м. составляет 36, из них участвуют в подсчете запасов 22.
Площадь между разведочными линиями 1 и 44 частично разведана по сетке 200 и 100 м. и запасы подсчитаны по категории В.
Остальная площадь разведана по сетке 400 на 200 м. и запасы подсчитаны по категории С1. Отклонения от принятых расстояний здесь являются исключением.
Россыпь залегает на участке сравнительно глубоко и во вскрышной части ее лежит горизонт кремнистых песчаников, которые значительно осложняют проходку горных выработок. В период работы была попытка пробить контрольный шурф вручную, но из-за значительной осложненности горно-технических условий шурф добит не был. Однако следует сказать, что шурфы, пройденные на трех других участках месторождения для контроля буровых работ на площадях с менее сложными горно-техническими условиями дают удовлетворительную сходимость.
Так, на Малиновском, Южно-Александровском и Северных участках проконтролировано шурфами соответственно 20%, 14,5% и 23,1% скважин из общего количества выработок.
Таким образом в пределах месторождения на площадях с относительно неглубоким залеганием россыпи, проконтролировано шурфами до 20% пробуренных скважин и получена удовлетворительная сходимость.
Учитывая результаты сопоставления контрольных шурфов и скважин на трех участках Туганского месторождения, запасы на площади, разбуренной по сетке 200 на 100 на Кусковско-Ширяевском участке, отнесены к категории В.
Россыпь Кусковско-Ширяевском участке с востока ограничивается забалансовым блоком и оконтуривается поисковой линией 12, а на западе линиями 42, 49, 55.
Чернореченский участок. Вытянут в ЮЗ-СВ направлении и занимает площадь 63,3 кв. км, промышленная часть россыпи занимает 4,1 кв. км. Участок разведан скважинами механического колонкового бурения. Всего пройдено 10 поисково- разведочных линий, по магнитному азимуту 311 градусов вкрест простирания россыпи по сетке 1600 на 400, на которых размещено 89 скважин.
Из общего количества пробуренных скважин в подсчете запасов участвуют 9 с промышленным содержанием полезных компонентов в песках. Запасы подсчитаны по категории С2.
Россыпь с запада и востока оконтурена линиями 63 и 61.
Всего на Туганском месторождении пройдено 1123 скважины или 56614,7 м, в том числе количество дефектных скважин 83 или 2863,6 м, что составляет 5% от общего метража бурения. Дефектные скважины пробурены в основном в начальную стадию ведения геолого-разведочных работ, в период разработки технологии бурения по рыхлым толщам. Часть скважин отнесена к дефектным из-за плохого выхода керна по продуктивным толщам и невозможности использования их при подсчете запасов. Значительное количество скважин отнесено к дефектным из-за сложных геологических условий и бурения при переходе в трещиноватые кремнистые песчаники.

 

1.4. Группа сложности

Туганское месторождение относится ко второй группе по классификации В.М. Крейтера: характеризуется сложностью геологического строения, изменчивыми мощностью и внутренним строением тел полезного ископаемого и неравномерным распределением основных ценных компонентов. На Туганском месторождении при детальной разведке выявление запасов категории А нецелесообразно вследствие недостаточной эффективности и высокой стоимости геологических работ. Запасы Туганского месторождения относящиеся к этой группе разведаны по категориям В и С1.

2. ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ РУД

2.1. Природные разновидности руд, их минеральные                                         и химические составляющие.

Туганские россыпи расцениваются как уникальное комплексное месторождение. Характерной особенностью его является то, что тяжелая фракция песков на 90-95% состоит из рудных минералов: ильменита, циркона, рутина, лейкоксена и монацита. Другие минералы, в том числе и вредные примеси, в тяжелой фракции содержатся в незначительных количествах.
Нерудная часть россыпи состоит в основной массе из чистых кварцевых песков и каолинового материала. Такое благоприятное сочетание полезных компонентов и хорошая обогатимость песков позволяют полностью использовать промышленностью все продукты переработки песков.
Рудные пески имеют следующий средний минеральный состав (по 200 пробам):

Кварц и обломки кремнистых пород	75%.
Полевые шпаты	1,2%.
Каолинит	20,4%.
Циркон	0,68%.
Ильменит	1,65%.
Лейкоксен и рутил	0,27%.
Монацит	0,03%.
Хромпикотит	0,02%.
Ставролит	0,02%.
Дистен	0,04%.
Турмалин	0,10%.
Гранат	0,01%.
Эпидот
Прочие (анатаз, брукит, сфен, амфиболы, силлиманит,                                                                          андалузит и другие.)	1-2%.

По внешнему виду продуктивные пески всех участков Туганского месторождения совершенно одинаковы.
Гранулометрическая характеристика их и распределение минералов по классам крупности, а также химические анализы исходных песков приводятся по данным ВИМСа, в котором изучался вещественный состав и обогатимость рудных песков по технологическим пробам, отобранным со всех участков Туганского месторождения.
По гранулометрическому составу пески представляют собой тонкий материал. Средние данные по каждой россыпи показывают достаточное постоянство гранулометрического состава рудных песков. Почти все промышленные рудные минералы сосредоточены во фракции 0,15+0,043 мм. Циркон сосредоточен во фракции 0,10+0,043 мм, а титановые минералы во фракции 0,15+0,043 мм. И мельче до 0,030 мм.
Полезные ископаемые рудных песков характеризуются следующими чертами.
Ильменит – основной титаносодержащий минерал россыпи. В основном представлен слабо окатанными зернами неправильной формы. Степень лейкоксенизации ильменита весьма значительна, из-за чего его зерна имеют разную окраску от черной до темно-бурой и даже коричневой у наиболее сильно лейкоксенизированных зерен. Среднее содержание TiO2 в ильмените составляет около 60%, FeO-1,7%, Fe2O3-23,7%, Cr2O3-0,78%. Удельный вес ильменита уменьшается по мере его лейкоксенизации, сохраняясь в пределах 4,0-3,8. Параллельно с этим падает магнитная восприимчевость ильменитовых зерен. По отдельным участкам месторождения характеризующимся повышенным содержанием в песках гумусовых веществ, поверхность зерен ильменита частично покрыта пленками органического происхождения, заметно влияющих на его флотационное свойство. Эти участки гумуфированных песков наблюдаются на Кусковско-Ширяевском и Северных россыпях, где они приурочены обычно к кровле продуктивных слоев.
Содержание ильменита в технологических пробах, взятых на разных участках месторождения, колеблется в пределах от 1,4 до 2,2%.
Лейкоксен – образовался в результате лейкоксенизации ильменита. Представлен зернами неправильной формы, имеющими размер от тонкодисперсных частиц до зерен крупностью в 0,2 мм и даже крупнее ( в основном 0,12 –0,18 мм). Так как некоторые зерна лейкоксена имеют размер больший, чем размер зерен ильменита, и несколько иное строение, то можно предполагать, что они имеют и другое происхождение, чем подавляющая масса лейкоксеновых зерен. Такие зерна имеют пористое строение, меньшую магнитную восприимчивость и малый удельный вес. Цвет этих зерен светло-кремовый, кремово-бурый и кремово-серый. В пробах их содержалось мало, но следует иметь в виду, что в процессах гравитационного и магнитного обогащения такие зерна могут легко переходить в промежуточные продукты.
Рутил  – образован за счет лейкоксена. Зерна его имеют внешний вид, сходный с лейкоксеном. Средний размер зерен рутила в пределах от 0,05 до 0,12 мм. Удельный вес несколько выше чем у лейкоксена. Цвет желтоватый до желтовато-бурого. Очень слабо магнитен. Отмечено присутствие в пробах отдельных зерен первичного обломочного рутила ( от ед. знаков на Ширяевском участке и максимально 0,04% на Малиновском участке).
Таким образом, все титаносные минералы Туганской россыпи представлены разностями переходных форм от ильменита до вторичного рутила, что при обогащении сырья потребует несколько особый подбор технологических режимов обогащения, связанных с очень широкими пределами изменения свойств обогащаемого продукта.
По содержанию основных титановых минералов сырье Малиновского, Южно-Александровского и Северного участков месторождения имеет примерно одинаковый состав( соответственно содержание в пробах 2,01; 2,23; 2,14%). Точно также сходные между собой Кусковский и Ширяевский участки месторождения, в которых содержание титановых минералов значительно выше, соответственно 3,03 и 2,88%.
Циркон – встречается в виде трех разновидностей; из которых первая, преобладающая в россыпях, представлена бесцветными призматическими неокатанными зернами простой формы (комбинация призм и пирамид первого и второго рода), вторая – белыми и коричневыми неокатанными зернами ( встречается очень редко ), третья – розоватыми и фиолетовыми окатанными зернами. Размеры зерен циркона от 0,06 до 0,1 мм. Важной особенностью зерен циркона являются наличием в них включений твердой, жидкой и газовой фаз. При этом довольно часто в цирконе присутствуют включения магнитных минералов: магнетита и ильменита. Зерна с такими включениями, обладают несколько повышенными магнитными свойствами и могут переходить при сепарации в магнитную фракцию. Прочие включения ( сульфиды, рутил, жидкая и газовая фазы ) существенного влияния на поведение частиц циркона в процессах обогащения не оказывают. Содержание в цирконе Туганского месторождения ZnO2 по данным разных исследователей составляет 63,5%, SiO2 от 30,61 до 33,85%, HfO2-1,24%. Удельный вес зерен циркона составляет 4,65-4,7. Магнитная восприимчевость зерен без магнитных включений не превышает 4,1*10 минус шестой на кубический см./г.
Монацит –  представлен хорошо окатанными несколько уплотненными зернами. Частицы имеют небольшой размер и концентрируются в классе 0,074 мм. Удельный вес монацита 4,7. Цвет бледно-желтый и до бледно-зеленого. На поверхности частиц присутствуют пленки гидроокислов железа и окислов редких земель, меняющие цвет минерала до красновато-бурого.
Кварц – основной минерал россыпи 75-88%. Зерна кварца имеют разнообразную величину и форму, но основная его масса сосредоточена в классе 0,074 мм. Наиболее тонкие частицы, по-видимому, имеют размер 5-10 микрон, но присутствуют в сырье в относительно малых количествах. Зерна кварца в основном бесцветны, кроме некоторых самых крупных частиц, имеющих серую розоватую окраску. В отдельных пробах наблюдалось присутствие на зернах кварца пленок гидроокислов железа, сообщающих ему окраску (розовую и ржаво-бурую). В отдельных зернах отмечено присутствие включений магнетита и титановых минералов. Интенсивно ожелезенные зерна и зерна, содержащие включения магнитных минералов, могут переходить при обогащении в магнитные фракции, кроме того, зерна кварца, имеющие в себе включения тяжелых минералов, могут плохо отделяться от рудных концентратов гравитационными методами. Наличие пленок на поверхности частиц может ухудшить результаты флотации и вызвать необходимость применения для получения некоторых продуктов операции флотооттирки.
Каолинит – основной минерал иловой фракции сырья Туганского месторождения. Во фракции 15 мм. его содержится более 80%. Особенна богата им фракция 5 мм. Некоторые исследованные в Базовой лабаратории пробы сырья Туганского месторождения имели не белую или розовую, как обычно, окраску иловой фракции, а темную, что явилось следствием заражения этой фракции гумусовыми веществами. Содержание каолинита в россыпях различно по разным участкам месторождения и составляет в среднем около 20%.
Вредные примеси. Согласно существующим техническим условиям на ильменитовые, рутиловые, монацитовые концентраты, кварц и каолиновое сырье вредными или вернее нежелательными примесями, ухудшающими качество минерального сырья и усложняющими его обогащение и переработку, можно считать следующие:
Примесь хрома обусловлена присутствием в россыпях минерала хромпикотита. Хромпикотит в виде изоморфной примеси в ильмените не содержится, поэтому он может выделятся в отдельные фракции в прцессе обогащения песков. Обычно концентрируется хромпикотит в электромагнитной фракции вместе с ильменитом.
На ильменитах в виде органо-минеральной пленки содержится органическое вещество, адсорбирующее каолинит и кварц. Последние в какой-то мере повышают в ильменитовых концентратах содержание Al₂O₃ и SiO₂ и несколько разубоживают его. Эти пленки легко отделяются от зерен ильменита в процессе оттирки на флотационных машинах. Присутствующая органика на поверхности зерен не влияет на процессы обогащения и почти не сказывается на качестве минерального сырья.
Фосфор установлен только в монаците, в других минеральных формах не встречен.
Присутствие примазок гидроокислов железа на кварце ухудшает его качество как сырья для стекловарения, поэтому необходима специальная отработка его в плотных пульпах для удаления пленок.
Остальные примеси в виде тонких включений кварца в лейкоксене, газо-жидких и минеральных включений в цирконах не влияют существенно на качество концентратов.

3. МЕТОДИКА РАЗВЕДКИ ТУГАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

3.1. Обоснование принятой методики

Таким образом, основываясь на знаниях о климате, рельефе, геологическом строении и свойствах руд Туганского месторождения мы выбрали описанную выше методику разведки.
Основу разведочных работ составляют горные выработки – небольшие скважины, расположенные с определенной частотой. Выбор именного такого вида разведочных работ вызван тем, что месторождение является россыпным и состоит из отдельных линзообразных россыпей, которые необходимо разведать. Поскольку глубина залегания небольшая, то выбран именно метод бурения неглубоких скважин. Для проходки горизонтальных горных выработок глубина залегания линз велика. В некоторых местах, где линзы залегают близко к поверхности планируется прохождение шурфов.
Частота разведочной сети была выбрана на основании того, что месторождение состоит из отдельных линзообразных промышленных россыпей, которые необходимо захватить.
Геофизические работы вызваны необходимостью контролировать технические показатели скважин. Комплекс геофизических работ так же предоставит новую, более полную и достоверную информацию о литологии и физических свойствах пород, слагающих месторождение.

 

3.2. Технические средства разведки

         Технические средства разведки выбираются в зависимости от различных факторов, а именно
·        геологические  (характер связи природных скоплений полезных ископаемых с элементами геологического строении, условия залегания, морфология, строение и состав природных  скоплений полезных ископаемых);
·        горно-технологические (предполагаемые способы вскрытия и разработки месторождения, гидрогеологические условия, горнотехнические свойства полезного ископаемого и вмещающих пород);
·        географо-экономические факторы (наличие и близость действующего горнодобывающего предприятия, степень экономического развития района)
Из технических средств, учитывая указанные выше факторы, необходимо использовать: механическое колонковое и ручное бурение для непосредственного отбора проб; комплекс геофизических методов для получения дополнительных гидрогеологических и инженерно-геологических сведений.

3.3. Обоснование геометрии плотности разведочных выработок

Исходя из геологических особенностей месторождения, размеров и морфологии рудных тел, закономерностей размещения их, мы считаем целесообразным применение резко разреженной разведочной сети. При такой сети поисковые профили строго распределены вкрест простирания россыпей в полосе вдоль зоны погружения палеозойского фундамента в сторону низменности и расстояния между ними, исходя из размеров россыпей нужно подобрать оптимальные.
Поисковые работы будут вестись параллельными профилями ориентировки через 3400 м. между профилями со скважинами на профилях через 400-800 м.
Применение этой методики позволит быстро выявлять площади распространения продуктивных песков, прислоненных к линии погружения палеозойского фундамента, а также установить наличие среди них россыпей.
В следующую стадию поисково-разведочную сеть необходимо сгустить до 1600 на 400 м. с целью выяснения размеров, морфологии, степени изменения полезных компонентов и других показателей рудных тел. Для получения запасов категории С1 в наиболее благоприятных участках разведочная сеть нужно сгустить сначала до 800 на 400 м, а затем до 400 на 200 м. Для категории В будет применяться разведочная сеть 200 на 100 м.
Таким образом, на основании имеющихся геологических предпосылок, будут установлены перспективные площади, где как поисковые, так и разведочные работы будут осуществляться стадийно путем сгущения выработок.
Разведочная сетка устанавливается в соответствии с группировкой россыпей и условиями отнесения запасов к классификационным категориям.

3.4. Методика изучения приповерхностных частей месторождения

Приповерхностные части месторождения необходимо изучить применяя различные горные выработки. В нашем случае – это неглубокие скважины.
При разведке месторождения возможно применение механического колонкового бурение скважин станками СБУ-ЗИВ-150 и УКБ-2-10, а также частично ручное ударно вращательное бурение. Последнее возможно использовать на участках с выходом продуктивных толщ на дневную поверхность или на площадях с малой глубиной залегания россыпи при отсутствии сливных кремнистых песчаников.
Забурка при механическом колонковом бурении скважин производится долотом диаметром 146 мм или 127 мм. Разубожевание продуктивных песков осуществляется диаметром 127 или 108 мм.
В целях получения качественного кернового материала по продуктивным пескам, учитывая их значительную обводненность, необходимо принять особенную технологию бурения:
·        бурение ведется короткими трубами и с применением ребристых армированных коронок.
·        пески разбуриваются укороченными рейсами длиной 0,6-1,0 м.
·        для крепления ствола скважин в качестве промывочной жидкости используется глинистый раствор с основными параметрами: вязкость 25-35 см, удельный вес 1,15-1,22, содержание песка не более 5%.
·        подъем керна производится с применением шарикового клапана и затиркой «всухую».
·        в качестве меры предосторожности при бурении в отверстие трубного перехода необходимо ставить заглушку так, чтобы струя промывочной жидкости, попадая во внутрь колонковой трубы, рассеивалась спадала по стенкам ее.
·        проходка интервалов, сложенных песчаными разностями, осуществляется на малых оборотов с подачей глинистого раствора до 30 л/мин.
·        нагрузка на забой составляет 250-300 кг и складывается из веса снаряда и дополнительной осевой нагрузки, создаваемой рычагом вручную.
·        по мере подъема бурового инструмента из скважины подкачивается глинистый раствор в скважину и держится уровень раствора у ее устья.
·        по окончании бурения необходимо исключить вращение инструмента вхолостую.
·        кремнистые песчаники во вскрышной части россыпи проходятся дробовыми коронками с применением чугунной дроби номера 2, 3, 4.
Проходка скважин ручного бурения будет осуществляться с помощью ручных ударно-вращательных станков с начальным диаметром 6 мм. Продуктивный горизонт пересекается диаметром 4, 5 мм. Проходка продуктивного пласта необходимо производить короткими рейсами 0,3-0,4 м. Если в процессе углубки скважины будет наблюдаться осыпание стенок, то перед дальнейшей проходкой необходимо произвести ее чистку. Проходка глинистых отложений можно осуществлять змеевиком, песчаные разности – буровой ложкой и в случае встречи водоносных пород – желонкой.
Принятая технология механического и ручного бурения необходимо соблюдать при разведке всех участков месторождения.
Скважины будут пробурены вертикальные, в рыхлых толщах на небольшие глубины, поэтому замеров азимутальных и зенитных углов при разведке можно не производить. Выход керна по продуктивной толще и вмещающим породам должен быть от 70 до 100% и в среднем не опускаться ниже 90%. Скважины с выходом керна по продуктивной толще ниже 70% необходимо перебуривать и включать в дефектную ведомость.
Контроль буровых скважин будет осуществляться шурфами, которые проходятся непосредственно по контролируемой скважине или вблизи ее. Проходка шурфов осуществляляеся вручную сечением 1,60 на 25 м. и 2 на 2 м с подъемом пород в бадьях или с помощью колодцекопателя КПК-25 с сечением 8 м в диаметре.

 

3.5. Геофизические работы

Комплекс геофизических работ состоит из каротажа скважин, который проводиться с целью литологического расчленения разреза, уточнения мощностей  положения контактов отдельных разновидностей пород, определения их плотности, пористости, радиоактивности, водообильности, магнитных и других физических свойств. По результатам каротажных работ существенно корректируются геологическая колонка скважин и литологические разрезы слоистых толщ, определяются опорные и продуктивные горизонты, коррелируются данные по смежным скважинам. Комплекс каротажных геофизических работ в скважине состоит из
·        гамма-каротажа – с его помощью производится литологическое расчленение и корреляция геологических разрезов скважин. Так же именно с помощью этого метода возможно выявление цирконовых россыпей.
·        плотностного гамма-каротажа – применяется для расчленения пород по плотности и пористости. В разрезе скважины можно выделить прослои плотных известняков, рыхлых песчаников и другие геологические образования, заметно отличающиеся по плотности или пористости.
Так же необходимо производить контроль технического состояния скважин при помощи геофизических методов. В частности инклинометрии и кавернометрии.

3.6. Опробование.

С целью определения полезных минералов и мощности рудоносных песков необходимо проводить систематическое опробование песчаных отложений кусковской свиты. Для определения количественного содержания рудных минералов во вскрышных породах опробования можно производить выборочно.
В процессе работ для решения геологических вопросов специальные пробы отбираются согласно существующих инструкций для производства литологических, спорово-пыльцовых, палеокарпологических, химических, спектральных и других анализов.
В подавляющем большинстве случаев пробы будут отбираться по керну буровых скважин. Небольшое количество проб планируется взять из горных выработок.
При отборе из керна скважин ручного бурения в пробу берется весь поднятый с опробуемого интервала песчаный материал. Из скважин механического бурения в пробу берется на начальной стадии разведки также весь керн. В дальнейшем в пробу берется половина керна, разделенная вдоль его оси, другая часть керна остается в керновом ящике для характеристики геологического разреза. Удовлетворительные данные контроля бурения горными выработками позволяют  приготавливать пробу из части кернового материала. Учитывая значительное количество керновых проб существует возможность приготовления пробы с меньшим начальным весом, что существенно сокращает затраты труда на обработку проб для подготовки их к минералогическому анализу.
Во избежание засорения пробы посторонним материалом, извлеченный из колонковой трубы керн тщательно очищается от буровой грязи и глинистой корки. Отобранные указанным выше способом пробы упаковываются в матерчатые мешочки, снабжаются этикеткой и поступают в проборазделочную.
Из шурфов отбираются бороздовые, валовые и технологические пробы.
Бороздовые пробы в шурфах располагаются вертикально по двум противоположным стенкам шурфа по всей мощности рудоносной толщи с интервалом опробования 0,6-1,0 м при размере борозды 0,10 на 0,20 м. Полученный материал по одноименным интервалам можно объединить в одну пробу.
Для выработки рациональной методики отбора бороздовых проб в шурфах были необходимо отобрать раздельно пробы с каждой стенки шурфа. Оставшийся после обработки проб материал собирается в одну пробу и, таким образом, готовится одна проба материала с четырех стенок, которая считается основной.
В начальной стадии разведочных и поисковых работ с целью установления закономерностей распределения рудных минералов в различных толщах, опробование будет производиться с учетом литологического состава. Интервалы опробования различны и колеблются в довольно значительных пределах. Так, минимальная мощность интервала опробования составляет 0,25-0,15 м, редко опускаясь до 0,10 м; максимальный же интервал пробы по однородной породе составляет 0,5-1,0 м и в виде исключения поднимается до 2,0-2,5 м. В дальнейшем опробуемый интервал можно принять равным 1,0 м, что обусловлено минимальной мощностью, входящей в подсчет запасов, которая установлена кондициями для Туганского месторождения.
При отборе валовой пробы песок с опробуемого материала извлекается из шурфа и складируется на специально расчищенную площадку. Весь выкид тщательно перелопачивается и каждая 10 лопата поступает в пробу, затем материал собирается в конус, который разворачивается в диск высотой 0,10 – 0,15 м. Далее из диска на всю мощность отбирается крестовой бороздой шириной 0,10 м проба весом 35-50 кг, которая поступает на промывку на лабораторные концентрационные столы.
Технологические пробы отбираются по кондиционным пескам из шурфов и скважин.
Из шурфов в пробу поступает весь материал с продуктивного пласта, который перелопачивается и методом кольца и конуса доводится до требуемого для технологических испытаний веса. В случае отбора технологической пробы из нескольких выработок, количество материала, поступающего в пробу, отбирается пропорционально мощности продуктивного пласта.
При составлении технологической пробы из скважин в пробу поступает отвальный материал. После обработки рядовых керновых проб, причем количество материала поступающего в пробу, отбирается также пропорционально мощности кондиционных песков.
С целью изучения качества кварцевых песков и каолина, получаемых после извлечения рудной составляющей, готовятся групповые пробы. Групповые пробы составляются из отдельного материала рядовых керновых проб  на всю мощность кондиционных песков. Количество материала в групповую пробу поступает пропорционально интервалам рядовых проб.

3.7. Обработка проб

Поступившая на обработку проба высушивается, взвешивается, с помощью ручных валков в ней уничтожается комковатость. Затем методом кольца и конуса проба доводится до конечного веса 150-200 гр. Одновременно с пробой составляются два дубликата. Дубликат № 1 весом 1250-200 г и дубликат № 2 весом 1000-400 г. Кроме того, собирается весь отвальный материал проб для приготовления технологических, опытных, групповых и других проб.

3.8. Аналитические работы

Все рядовые пробы, отобранные на месторождении, необходимо подвергнуть минералогическому анализу на циркон, ильменит, лейкоксен, рутил и монацит. Основная масса анализов будет выполняться в минералогической лаборатории Томской комплексной экспедиции. Значительно меньше проб будет анализироваться в базовой лаборатории при Томском Политехническом Университете. Некоторые отдельные скважины, пройденные в начале разведки месторождения, будут проанализированы в лаборатории Уральского геологического управления.
Приведенная ниже таблица показывает размещение проб участвующая в подсчете запасов по различным категориям.

№	Наименование лаборатории	Единица измерения	Количество проб
1	Лаборатория Томской комплексной экспедиции. (ТКЭ)	проба	7908
2	Базовая лаборатория при Томском политехническом Университете (ТПУ).		340
3	Лаборатория Уральского геологического управления. (УГУ)		65
4	Всего проб участвующих в подсчете запасов.		8313

Для оценки степени вскрытия титаносодержащих минералов анализируются образцы циркона на содержание титана и железа. Анализы необходимо выполнять по стандартной методике, включающей сплавление циркона с пиросульфатом калия, выщелачивание плава и приготовление раствора для непосредственного определения титана. Определение проводили фотометрическим методом по интенсивности окраски диантипирилметанового комплекса, зависящей от концентрации титана. Железо определяется по стандартной методике, основанной на титровании Fe +3 трилоном Б при pH в пределах от 2 до 3 в присутствии сульфосалициловой кислоты в качестве индикатора. При этом титан в растворе фиксируется в виде виннокислого комплекса. Все редкие и редкоземельные элементы, входящие в состав исходного концентрата и продуктов его переработки, будут определяться нейтронно-активационным анализом.
Анализ основан на измерениях радиоактивного излучения ядер, возбужденных в нейтронном потоке реактора ИРТ-Т.
Нейтронно-активационный метод по сравнению с традиционным спектральным эмиссионным анализом позволяет с более высокой точностью определить содержание редкоземельных и других элементов, способных поглощать тепловые нейтроны элементов, в анализируемых веществах.
В анализах будет использоваться относительный метод. При его реализации одновременно с анализируемой пробой облучается стандартный образец с известными концентрациями различных элементов, после чего стандартный и анализируемые образцы измеряются в одинаковых условиях.
Вещественный состав продуктивных отложений необходимо изучить с полнотой обеспечивающей возможность оценки промышленного значение основных и всех попутных полезных компонентов, а также учета вредных примесей. Содержание их в продуктивном пласте устанавливается на основании анализов проб полученных при обработке (промывке) минералогическими, химическими, спектральными методами.
При наличии опыта переработки аналогичных песков в промышленных условиях возможно использование метода аналогии,  но результаты его применения должны быть подтверждены результатами лабораторных исследований.
В результате лабораторных исследований будут изучены технологические свойства всех выделенных промышленных (технологических) типов песков в степени необходимой для выбора технологических схем их переработки, обеспечивающих комплексное и наиболее полное извлечение основных и попутных компонентов, а также возможность очистки промстоков.

3.9. Контроль отбора проб.

3.9.1. Контроль пробоотбора

Для контроля дополнительно промывается материал из выкидов шурфов, для титано-цирконовых россыпей из керна скважин, оставшихся после отбора основных проб. В случае, когда в основные пробы направлялся весь материал, достоверность опробования устанавливается по данным контрольных работ. Проведение контрольных работ преследует цель установить достоверность результатов разведки, выполненной скважинами (правильно ли определены мощность и положение продуктивного пласта в вертикальном разрезе россыпи), а также наличие или отсутствие систематической ошибки в опробовании россыпи скважинами.
Контролю подлежат 5-10% скважин, данные по которым использованы при подсчете запасов (балансовых и забалансовых).
Необходимо пройти не менее 20 контрольных выработок, расположенных в нескольких разведочных линиях, которые полностью пересекают промышленный контур россыпи и характеризуют как обогащенные так и бедные участки, контрольные шурфы располагаются непосредственно на скважине.
Для контроля бороздового метода опробования, отбираются валовые пробы. Интервал опробования валовой пробы аналогичен интервалу бороздовой пробы.

3.9.2. Контроль качества обработки проб

На обогатительных установках производится обработка проб с целью получения концентрата. Тщательность промывки проб и полнота извлечения компонентов контролируется путем перечистки хвостов на установках, обеспечивающих наиболее полное улавливание полезных минералов, а также количественным анализом проб хвостов.
Контрольные промывки характеризуют качество обработки проб в отдельные периоды (месяцы, кварталы), а также полноту извлечения полезных компонентов из разных по зерновому составу рыхлых отложений.

3.9.3. Контроль аналитических работ

Выполненные минералогическими, химическими, спектральными и ядерно-геофизическими методами анализы, необходимо систематически проверять путем производства внутренних и внешних контрольных анализов рядовых и групповых проб.
Работа основной лаборатории контролируется в течении всего времени разведки месторождения. Контролю подлежат работы анализов, выполненных как  на основные, так и  на попутные компоненты.
Для выяснения случайной ошибки в анализах, выполненных лабораторией Томской комплексной экспедиции, будет производиться систематический внутренний контроль на циркон и ильменит, лейкоксен и рутил. На внутренний контроль направляется дубликат № 1. Общее количество проконтролированных проб составит 836 – 10,2 % от проб, участвующих в подсчете запасов.
Для выяснения точности определения лабораторией Томской комплексной экспедиции,         выполняющей рядовой анализ, осуществляется внешний контроль. На внешний контроль направлялся дубликат № 2. Внешний контроль осуществляется в химико-аналитической лаборатории геологоразведочного треста № 1 МГ и ОН на циркон, ильменит, лейкоксен и рутил. Внешнему контролю будет подвергнуто 486 проб, что составляет 6,1% от количества проб, входящих в подсчет запасов.
Кроме того, в процессе работ пробы, обработанные на концентрационных столах, так же будут подвергнуты внешнему контролю. Который будет осуществляться в химико-технологической лаборатории геологоразведочного треста № 1 в количестве 28 проб, что составляет 6,2% от проб, промытых на столах, которые участвуют в подсчете запасов.

4. ПОДСЧЕТ ЗАПАСОВ.

Генеральный подсчет запасов титана и циркония по Туганскому ильменито-цирконовому россыпному месторождению произведен по состоянию на 1 июля 1961 г. Одновременно в контурах балансовых и забалансовых запасов рудоносных песков подсчитаны запасы гафния в цирконе, монацита, кварцевых песков и каолина.
Кондиции для Туганского месторождения были составлены, согласно заданию Томского совнархоза от 1 ноября 1957 года, государственным специальным проектным институтом и утверждены как временные протоколом № 46 от 2 сентября 1958 года комиссией госплана СССР.
В связи с составлением данного отчета с генеральным подсчетом запасов, Томский совнархоз и Томская экспедиция в марте – мае месяце 1961 года обращались в Гиредмет и в Госплан СССР с просьбой утвердить разработанные ранее Гиредметом ( ГСПИ-1 ) временные кондиции по Туганскому месторождению как окончательные. В результате временные кондиции для месторождения были оставлены без изменения и подтверждены письмом № 30-158 от 17 июня 1961 года председателя комиссии Госплана СССР по утверждению кондиций на рудоминеральное сырье тов.П.М.Постновым.
При подсчете запасов за основу были приняты кондиции, утвержденные протоколом № 46 от 2 сентября 1958 года, согласно которому предлагается:
Бортовое содержание условного циркона с учетом содержания ильменита по коэффициенту приведения ильменита к циркону равному 0,42 принять для оконтуривания россыпи и подсчета балансовых запасов 5 кг на куб.м песков.
Минимальное промышленное содержание условного циркона с учетом содержания ильменита по коэффициенту его приведения, указанному в пункте 1, по геологически обособленному участку, а также по участку, оконтуренному по бортовому содержанию условного циркона, принять 2 кг на куб.м песков.
В контурах балансовых песков выделить и подсчитать запасы циркония и титана с содержанием условного циркона в песках от 30 и более кг на куб.м песков.
Минимальную мощность рудоносных песков, включаемую в подсчет запасов принять 1 м.
Рудоносные пески с содержанием условного циркона от 15 до 22 кг на куб.м песков, с учетом содержания ильменита по коэффициенту приведения, подсчитать отдельно, и запасы их отнести к группе забалансовых.
В контурах подсчета запасов балансовых и забалансовых рудоносных песков подсчитать запасы кварцевых песков и каолина.
Настоящие кондиции составлены при условии наличия на месторождении балансовых рудоносных песков не менее 40 млн.куб.м и соотношении объема вскрышных пород к пескам не более 1,5:1, а также промышленного использования попутных компонентов – кварцевого песка и каолина. При увеличении вскрыши сверх 1,5 куб.м на 1 куб.м кондиционных песков на геологически обособленном участке, а также на участке, оконтуренном по бортовому содержанию условного циркона, содержание условного циркона в песках увеличивается на 0,6 кг на 1 куб.м песков на каждую единицу соотношения мощности вскрыши к мощности кондиционных песков.
При определении кондиций на комплексное титано-цирконевое сырье Туганское месторождение оценивается в первую очередь как цирконовое.
Учитывая перспективы развития циркониевой промышленности СССР на 1959-1965 гг. установлено, что отпускная цена на циркониевый концентрат не должна превышать 100-150 рублей за тонну в новых ценах.
Соотношение цен на ильменитовые и цирконевые концентраты принято как 1:2. Так как новые цены на циркониевые концентраты еще не утверждены, ГСПИ-1 при расчете кондиций приняты комбинированные цены, а именно: действующая цена на ильменитовые 42% концентраты, составляющая 49 руб.20 коп. за тонну и условная цена на циркониевые концентраты ( исходя из соотношения цен 1:2 ), которая в будущем составит 170 руб. за тонну.
Поскольку из песков Туганского месторождения предполагается получать ильменитовые концентраты с содержанием двуокиси титана порядка 52%, соотношение цен цен на ильменитовые и циркониевые концентраты соответственно составит 1:2,4.
Рекомендуемое ГСПИ-1 кондиции на пески Туганского месторождения могут быть приемлемы только при следующих обязательных условиях:
А) Общие промышленные запасы песков месторождения должны быть не менее 45 млн. куб. м.
Б) Произведенная мощность горнообогатительного предприятия на базе Туганского месторождения должна быть не менее 2 млн. куб. м. в год.
В) Коэффициент вскрыши не должен превышать 1,5:1 куб. м\куб. м.
Г) Минимальная мощность промышленного пласта 1 метр, при средней по месторождению около 5 метров и среднем коэффициенте вскрыши не выше 1,5:1 кбм\кбм.
В основу экономических расчетов были положены показатели проектного задания Верхнеднепровского горнообогатительного комбината по следующими поправочными коэффициентами:
Прямые расходы по вскрышным и добычным работам приняты с коэффициентом 0,65 к показателям проектного задания. Стоимость буровзрывных работ принята по «ценнику на буровзрывные работы»-0,32 рубля за один куб. м. взрываемой массы, что соответствует 0,06 руб. на 1 куб. м. добываемых песков.
Расходы на обогащение по рекомендации ЦНИГРИ приняты с коэффициентом 1,25.
Среднегодовая зарплата трудящихся принята с учетом сибирской надбавки (20%).
Себестоимость транспорта песков от карьера до фабрики принята 0,04 руб. за тонну на км по данным с других карьеров и со снижением ( на 20-25%) за счет увеличения грузооборота.
Общекомбинатские расходы приняты на 1 куб.м. добываемых песков в размере 0,7 от проектных в связи со значительным увеличением добычи.
Стоимость электроэнергии принята по прейскуранту Томскэнерго.
В результате примененных выше поправочных коэффициентов, полная себестоимость добычи и обогащения одного куб.м песков Туганского месторождения может быть принята условно в размере 4,2 руб. и складывается из следующих затрат:
Добыча песков                                                    0-35 руб.
Погашение вскрышных работ                           0-10 руб.
Транспорт песков                                                0-40 руб.
Обогащение                                                         3-00 руб.
Общекомбинатские и вне-
производственные расходы                               0-34 руб.
 За счет использования отходов обогащения себестоимость добычи и обогащения может быть снижена до 8,8 руб. на 1 куб.м. Цены на кварцевые, формовочные пески и каолин приняты по прейскуранту и составляют на кварцевые пески – 0,88 руб. за тонну, на формовочные пески – 0,98 руб. за тонну, на каолин ( сырец ) – 1,25 руб. за тонну.
По данным Томского совнархоза от 28.02.58 г.

Методика подсчета запасов

Геологическое строение россыпи и принятая методика разведки позволили применить для подсчета запасов линейный метод с опорой блока на одну разведочную линию.
Сравнение линейного метода подсчета запасов и метода геологических блоков, проведенного нами по блокам категории В Северного и Кусковско-Ширяевского участков показало, что данные подсчета при разных методах близки между собой. Это позволило производить подсчет запасов линейным методом, который был ранее рекомендован главным геологом ГСПИ-1 т. Мокренок В.В.