Ископаемые ресурсы // Винокуров М.А., Суходолов А.П. Экономика Иркутской области

К ископаемым ресурсам относятся горные породы и минеральные образования (твердые, жидкие или газообразные, неорганического или органического происхождения), залегающие в недрах земли, химический состав или физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства.

Геологическая история и формирование месторождений полезных ископаемых

Территория Прибайкалья имеет интересную геологическую историю. Эта история насчитывает около 3 млрд. лет, делится на пять эр и несколько периодов, каждый из которых характеризуется иным распределением суши, особым климатом, своеобразным растительным и животным миром, различными группами горных пород и осадочных отложений.

Самая древняя эра — архейская (первичная), длившаяся 2 млрд. лет. Затем следует протерозойская, продолжительностью 1,5 млрд. лет. Ее сменяет палеозойская (древняя) эра, в 520 млн. лет, вбирающая шесть периодов — кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, карбонский (каменноугольный) и пермский. Следующая эра — мезозойская (средняя), длившаяся почти 200 млн. лет, охватывает три периода — триасовый, юрский и меловой. Последняя из пяти эр — кайнозойская (новая) — началась 65 млн. лет назад и продолжается до сего дня. Ее обычно делят на третичный и четвертичный периоды (табл. 7.1).

Геологическое строение. Территория Иркутской области находится в пределах двух мощных тектонических структур: южной части Сибирской платформы, именуемой Иркутским амфитеатром, и древнего складчатого обрамления, называемого Байкальской рифтовой зоной. Это определило разнообразие геологического строения недр и характер залегающих полезных ископаемых.

Сибирская платформа имеет древний кристаллический фундамент, сформированный более 1 млрд. лет назад архейскими (первичными) и нижнепротерозойскими складчатыми комплексами. Она простирается от Северного Ледовитого океана до подножия Саянских гор и от Енисея до Лены. Границы ее совпадают с границами Среднесибирского плоскогорья.

Фундамент Сибирской платформы покрыт мощным слоем осадочных пород, образующих так называемый осадочный чехол, своеобразный второй этаж. Осадочные породы накапливались в течение сотен миллионов лет, с кембрийского периода.

Таблица 7.1. Геохронологическая шкала

В пределах Сибирской платформы участки с относительно неглубоким (до 1,5 км) залеганием докембрийского фундамента (Катангское и Илимское поднятия) чередуются с районами впадин (Тунгусской, Лено-Ангарской, Предсаянской), образовавшихся в палеозойскую и мезозойскую эры и заполненных за длительный период мощными осадочными отложениями толщиной до 6 км. В ряде мест платформа прорвана вулканическими породами, так называемыми траппами, широко распространенными на Лено-Ангарском плато.

Современная геология Лено-Ангарского плато представлена в основном осадочными отложениями палеозойской и мезозойском эр (песчаниками, глинистыми сланцами, углями, мергелями и известняками), имеющими горизонтальное залегание. Только вблизи горного обрамления и в районе траппов Сибирской платформы горизонтальная ориентация отложений нарушена,  они круто наклонены, иногда разорваны.

Среди химических и органогенных осадочных пород выделяются карбонатные: известняки, доломиты, мергели. К породам химического происхождения относятся поваренная и калийная соли, гипс и др.

Горное обрамление платформы включает массивы Восточного Саяна, Северо-Байкальского и Патомского нагорий. Оно также сложено древними сильноизмененными кристаллическими породами докембрийского периода, смятыми в складки и простирающимися параллельно направлению хребтов; в Саянах оно северо-западное, и Прибайкалье и районе Приморского хребта — северо-восточное. Разорванность и смещенность относительно друг друга пластов пород в скалистых обнажениях свидетельствуют о сравнительно молодых подвижках земной коры.

Формирование месторождений полезных ископаемых. Почти на всей территории Сибирской платформы в начале палеозоя простиралось обширное неглубокое тропическое море. На его дне постепенно накапливались осадочные породы, от грубых галечников до мелкодисперсных глин. В прибрежной части оседал различный обломочный материал.

Район Саян и современное Прибайкалье в тот период возвышались над морем, представляя собой скалистый материк, сложенный древними кристаллическими породами. По мнению И.Д.Черского и В.А. Обручева, материк являлся частью еще более древнего образования Сибири, так называемого пояса Саяно-Байкальской складчатости. В докембрийский период земная кора здесь испытывала сильное сжатие, с образованием складок и разломов при интенсивном извержении лав. Наличие огромных масс расплавленного вещества способствовало метаморфизации некоторых горных пород. В частности, известняки приобрели кристаллическую структуру, глинистые сланцы превратились в кристаллические сланцы, а песчаники — в гнейсы.

Архейские и протерозойские породы представлены гранитами, базальтами, гнейсами, кристаллическими сланцами, мраморизированными известняками и др. Они связаны с горными цепями древнего складчатого пояса, например, месторождения флогопита, лазурита и мрамора в Слюдянском и Быстринском рудных узлах; гранита, графита и апатита в Восточном Саяне. К протерозойскому периоду приурочены залежи мусковита Мамско-Чуйского и Гутаро-Бирюсинского слюдоносных районов, месторождения золота, железа, талька и магнезита в Восточном Саяне и т. д.

Палеозойская группа отложений начала формироваться в период, когда прибрежная часть материка активно разрушалась морем, подвергалась эрозии и выветриванию. Сегодня в осадочных толщах нижнего палеозоя можно встретить базальные конгломераты, состоящие из гранитных и кварцевых фракций, образовавшихся при размыве гор. Знаменитые ленские золотые россыпи также являются результатом разрушения докембрийских и кембрийских метаморфических золотоносных пород Патомского нагорья.

Кембрийский период характеризуется жарким и сухим климатом, сильным испарением и обмелением моря, мошной эволюцией растительного и животного мира. На покрывавших огромные пространства Сибирской платформы мелководьях с множеством лагун, озер и торфяных болот накапливались толщи карбонатных, песчано-глинистых и органических отложений, образующих мощные известняковые и соляные пласты с преобладанием красноцветных песчаников. В этот же период формировались нефтегазоносные области Сибирской платформы. В наше время в Приленье вскрыты первые в мире пласты кембрийской нефти.

К кембрийским отложениям приурочены и месторождения минеральных красок (охры, сурика, умбры и др.), обнаруженных в долине Ангары. Широко известны месторождения поваренной соли, также образовавшиеся в кембрийский период. Они простираются на площади между верховьями Нижней Тунгуски и средней Лены. На базе одного из них (Усольского) работает грязелечебный курорт.

В ордовикский и силурийский периоды в отложениях лагунного и континентального происхождения появляются известковые песчаники, мергели, глинистые доломиты, фосфориты, гипсоносные образования.

В девоне море окончательно отступает, занимая только западную часть области, где к этому периоду приурочены песчаники и конгломераты. Карбонский и пермский периоды характеризуются жарким и влажным климатом, пышной растительностью, образованием каменных и бурых углей Тунгусского бассейна.

В позднем палеозое и начале мезозоя происходили крупномасштабные перемещения земной коры. В тот период возникли Тунгусская, Лено-Ангарская и Предсаянская впадины, в которых накапливались аллювиально-озерные пески и галечники.  Образование впадин сопровождалось глубинными разломами, извержением лавы и появлением в пределах Сибирской платформы базальтовых траппов, изменивших форму рельефа и создавших впоследствии в руслах рек пороги и перекаты. С интрузией траппов связаны ангаро-илимские месторождения магнетитовых железных руд, открытые в середине XIX в.; мг сторождения алмазов кимберлитового типа, разведанные в 1950-х гг. на юго-западе Якутии, вблизи границы Иркутской области; залежи исландского шпата по Нижней Тунгуске; никелевое оруденение в районе Норильска.

Мезозойская группа ископаемых представлена породами и осадочными толщами триасового, юрского и, частично, мелового периодов.

К триасовому периоду приурочены туфы и туфовые конгломераты осадочных пород. В это время на Сибирской платформе продолжались разломы земной коры и извержения лавы. Северная и северо-западная части области представляли собой всхолмленную равнину с обширными лесами и множеством небольших вулканических дымящихся конусов. Динозавры и прочие рептилии являлись доминирующей группой наземных животных.

В юрский период климат стал более мягким и влажным. Почти вся Сибирская платформа была покрыта многочисленными теплыми озерами, болотами и торфяниками, в которых продолжалось накопление органического материала. Растения имели громадные размеры (об том свидетельствуют окаменевшие отпечатки в пластах ископаемых углей). Обширные широколиственные леса простирались далеко на север. Происходило накопление угленосных отложений в Предсаянском геологическом прогибе (мощность пластов 30-500 м). Эти угли сегодня добываются в Иркутском и Канском угольных бассейнах. К юрскому периоду относятся месторождения огнеупорных и белых глин, стекольных песков и каолинов, обнаруженные в бассейне Белой, возле Тулуна и железнодорожной станции Половина.

Кайнозойская эра представлена третичными и четвертичными образованиями. В эти периоды территория Иркутской области приобретает знакомые нам очертания. Со второй половины третичного периода, в результате тектонических процессов, происходит формирование впадины оз. Байкал и современной речной системы. Климат становится прохладнее. Тропические леса уступают место лесам умеренного пояса. Появляются травоядные и копытные млекопитающие. Вскоре наступило похолодание, послужившее причиной великого оледенения, продолжавшегося до начала современной эпохи. Вымерли мамонты, носороги, бизоны, антилопы, пещерные львы, некогда обитавшие в Сибири.

Третичные отложения в пределах области занимают ограниченные площади. Как правило, они представлены континентальными и болотно-озерными глинисто-карбонатными образованиями, такими как галечники, песчаники, глины, бурые угли. С четвертичными отложениями связаны месторождения россыпного золота, олова, целого ряда строительных материалов.

Становление «человека разумного» происходило в Сибири во второй половине четвертичного периода, на фоне крупных изменений и природе. На левом берегу Белой, вблизи с. Мальта, а также в районе Военного госпиталя и Кайской горы, в лёссовидных отложениях террас, обнаружены палеолитические стоянки с многочисленными остатками фауны того периода, орудиями труда и предметами культуры древнего человека.

Как видим, строение земной коры в пределах области достаточно сложно и разнообразно. Здесь можно встретить породы и минералы почти всех известных геологических периодов и систем. Их многообразие и запасы выдвинули Иркутскую область на одно из первых мест в России.

Классификация полезных ископаемых и оценка запасов

В зависимости от состава и характера использования можно выделить три группы полезных ископаемых:

1. рудные (металлические) — железные и марганцевые руды, руды цветных, редких и благородных металлов;

2. горючие (топливно-энергетические) — каменный и бурый угли, нефть и горючие газы, сланцы, торф;

3. нерудные (неметаллические) — апатиты, фосфориты, поваренная (галит) и калийная соли, графит, слюда, полудрагоценные и поделочные камни, строительные материалы (цементное сырье, асбест, глина, песок, гравий и др.).

Полезные ископаемые могут использоваться как в своем естественном виде, так и после соответствующей переработки. При оценке их запасов учитывают мощность и протяженность пластов (или рудных тел), глубину залегания, степень содержания в руде необходимых компонентов.

По народнохозяйственному значению разведанные запасы ископаемых делят на две категории:

1. балансовые, разработка которых в настоящее время экономически целесообразна и технически возможна;

2. забалансовые, которые при имеющейся технике не могут быть эффективно использованы, но которые в дальнейшем могут стать объектом промышленного освоения.

Балансовые запасы по степени разведанности и точности оценки подразделяют на четыре категории: А, В, С₁ и С₂. Категория А — детально разведанные запасы; В — разведанные с примерно определенными границами залегания; С₁ — подсчитанные в общих чертах (методом экстраполяций); С₂ — предварительно оцененные (по единичным пробам и образцам).

Существуют также категории потенциальных и прогнозных  ресурсов, оцениваемых как возможные на основе общих геологических данных.

К промышленному освоению месторождений приступают после оценки их балансовых запасов по категориям А, В, С₁ и, в некоторых случаях, С₂. Для различных ископаемых устанавливают разные соотношения этих категорий.

 В настоящее время по целому ряду месторождений Иркутской области необходима переоценка («расчистка») баланса с выделением активных залежей, которые можно рентабельно разрабатывать в новых экономических условиях.

Разработка месторождений

Использование ископаемых ресурсов началось одновременно с населением и хозяйственным освоением Прибайкалья. Уже в эпоху палеолита древние люди стали применять камни и глину для строительства своих жилищ. Они добывали нефрит и изготовляли из него довольно сложные орудия труда и предметы культуры.

В период средневековья проживающие в Прибайкалье племена стали добывать медную и железную руду, из которой в плавильных ямах и примитивных глинобитных горнах выплавляли металл. Для бытовых нужд использовали соляные источники.

Однако целенаправленные геологические изыскания и промышленную добычу полезных ископаемых стали вести только после руского заселения территории. В середине XVII в. на базе соляных источников были созданы первые сибирские солеваренные заводы: Усть-Кутский и Усольский. Эти заводы стали снабжать солью всю Восточную Сибирь, Дальний Восток и даже Русскую Америку. Примерно в это же время начались целенаправленные разработки слюды-мусковита.

В первой половине XVIII в. начинается промышленная добыча приангарских и прибайкальских железных руд. Строятся Тельминские и Ангинский железоделательные заводы. В районе ангаро-илимских железорудных месторождений возводятся Николаевский и Лучихинский чугуноплавильные и железоделательные заводы.

С середины 1830-х гг. в губернии приступили к целенаправленным поискам и промышленной добыче россыпного золота, сначала в системе р. Бирюсы (1836), затем в Прибайкалье (1839) и на Лене (1846).

В конце XIX в., в период строительства Транссибирской железнодорожной магистрали, начали активно осваивать угленосные пласты Черемховского бассейна, известные с 1852 г.

В 1950-1960-х гг. обнаружены промышленные залежи нефти и газа и признаки алмазоносности. В 1970-х гг. открыты крупнейшие в мире Непский калиеносный бассейн и Саянская редкоземельная провинция.

К настоящему времени на территории области разведано порядка 400 месторождений различных полезных ископаемых, представляющих интерес для промышленности; 170 из них характеризуются как крупные, с высоким качеством сырья, благоприятными горно-геологическими условиями залегания ресурсов, значительная часть которых может активно использоваться для развития экономики региона и страны в целом.

По большинству видов полезных ископаемых имеются поставленные на баланс и утвержденные ГКЗ запасы, позволяющие создать надежную сырьевую базу для действующих предприятий и для дальнейшего развития соответствующих отраслей промышленности. Многие виды полезных ископаемых разведаны и оценены только по категории С₂, по целому ряду ископаемых имеются лишь оценки прогнозных ресурсов.

Прогнозные ресурсы и балансовые запасы некоторых полезных ископаемых Иркутской области показаны в табл. 7.2. Однако эти данные не отражают истинной картины, поскольку разведанные и поставленные на баланс запасы большинства полезных ископаемых являются лишь небольшой частью потенциальных и прогнозных ресурсов.

Таблица 7.2. Прогнозные ресурсы и балансовые запасы некоторых полезных ископаемых Иркутской области

*Извлекаемые

Природные ресурсы и их использование в народном хозяйстве области

По своей значимости для народного хозяйства природные ресурсы Иркутской области можно разделить на три основные группы:

1. уникальные, не имеющие аналогов в стране, без которых невозможно развитие отдельных отраслей и народного хозяйства в целом;

2. имеющие высокую народнохозяйственную значимость, но не являющиеся незаменимыми: без этих ресурсов можно обойтись, разрабатывая месторождения аналогичных ископаемых в других регионах страны;

3. прочие, представляющие определенную хозяйственную ценность для развития отдельных районов.

Эффективность разработки ресурсов зависит от их месторасположения, природно-географических условий и уровня развития инфраструктуры в районе освоения. Учитывая совокупность всех этих факторов, в пределах Иркутской области можно четко выделить три зоны (табл. 7.3).

Таблица 7.3. Эффективность освоения природных ресурсов в различных экономико-географических зонах Иркутской области

Первая зона — территория вдоль Транссибирской магистрали. В ней сосредоточены высокоэффективные топливно-энергетические, минеральные и лесные ресурсы. В частности, имеются промышленные запасы угля (Иркутский и Канско-Ачинский угольные бассейны), поваренной соли (Усольское, Зиминское, Тыретское месторождения), известняков, гипса, кварца и др. Здесь же располагаются основные сельскохозяйственные угодья.

Зона отличается высокой инфраструктурной освоенностью и развитой транспортной сетью. В примагистральной полосе находятся основные города и поселки, размещены крупные промышленные и энергетические предприятия, создана мощная строительная база. Освоение природных ресурсов данной зоны не требует больших затрат на развитие инфраструктуры.

Вторая зона — районы ближнего севера, расположенные в пределах влияния Западного участка БАМа (Тайшет-Таксимо). Здесь сосредоточены значительные запасы лесных и гидроэнергетикских ресурсов бассейнов средней Ангары и Лены, располагается Ангаро-Илимский железорудный район, разведаны запасы нефти и газа,  месторождения цветных и редких металлов, залежи калийной соли. Часть ресурсов находится вблизи железной дороги.

Инфраструктурная освоенность второй зоны имеет очаговый характер. Наиболее развиты Братско-Усть-Илимский и Усть-Кутский промышленные узлы. Обустройство территорий, связанных с разработкой нефтегазовых, калийных и других месторождений и лежащих вдали от железнодорожной магистрали, требует крупных капиталовложений. Только уникальность ресурсов может окупить затраты по инфраструктурному обустройству новых районов. Вместе с тем уже в среднесрочной перспективе эта зона должна занять ведущее место в развитии экономики области.

Третья зона — крайний север (бассейны Витима, Нижней Тунгуски и Чоны). К ней можно отнести и горные районы Восточного Саяна, удаленные от железной дороги более чем на 100 км. Здесь сосредоточены крупные минерально-сырьевые, топливно-энергетические и лесные ресурсы. В инфраструктурном плане территория не освоена. На ней нет городов и мало крупных населенных пунктов, отсутствуют железнодорожные и автомобильные магистрали. Транспортное сообщение осуществляется авиацией и автотранспортом по зимникам. Климат суровый.

В пределах данной зоны процесс вовлечения в эксплуатацию природных ресурсов будет неизбежно связан с обустройством конкретных территорий и созданием соответствующей инфраструктуры. Поэтому в среднесрочной перспективе здесь возможна разработка лишь наиболее уникальных ресурсов (золото, алмазы, нефть и газ). Эффективность освоения природных ресурсов в данной экономико-географической зоне значительно выше, чем в других.

Читайте в Иркипедии:

1. Недра Иркутской области
2. Геологическая история и формирование месторождений полезных ископаемых
3. Минерально-сырьевая база черной металлургии в Иркутской области
4. Рельеф Иркутской области (Атлас)
5. Географические характеристики Иркутской области