Геолого-петрофизическая и финансово-экономическая оценка алмазоносности трубки "Комсомольская" (Якутия) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.11, кандидат геолого-минералогических наук Богуславский, Михаил Александрович

• Богуславский, Михаил Александрович
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Богуславский, Михаил Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЯКУТСКАЯ КИМБЕРЛИТОВАЯ (АЛМАЗОНОСНАЯ) ПРОВИНЦИЯ.

ГЛАВА 2. ДАЛДЫНО-АЛАКИТСКИЙ АЛМАЗОНОСНЫЙ РАЙОН.

ГЛАВА 3. ГЕОЛОГИЯ И ПЕТРОФИЗИКА НЕКОТОРЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ АЛМАЗОВ ДАЛДЫНО-АЛАКИТСКОГО АЛМАЗОНОСНОГО РАЙОНА.

3.1. Геологическое строение, петрофизические характеристики пород и минеральный состав трубки «Удачная».

Западное тело.

Восточное тело.

Минералогия алмаза.

Включения алмаза.

Выводы.

3.2. Геологическое строение, петрофизические характеристики пород и минеральный состав трубки «Сытыканская».

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ГЕОЛОГИИ, ПЕТРОФИЗИКИ И МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА ТРУБКИ «КОМСОМОЛЬСКАЯ».

Вмещающие породы.

Ксенолиты.

Уровень эрозионного среза.

Петрофизические исследования кимберлитов.

Методика проведения исследований.;.

Результаты исследований.

Пространственная петрофизическая зональность.

Минеральный состав.

Статистический анализ полученных результатов и алмазоносносгь.

Корреляционный анализ.

Кластерный анализ.

Сравнительный анализ петрофнзнческих свойств.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геолого-петрофизическая и финансово-экономическая оценка алмазоносности трубки "Комсомольская" (Якутия)»

Актуальность исследований. За последнее десятилетие нигде в мире, включая Россию, серьезных открытий новых месторождений алмазов не было. К 2012 году общее падение объемов мировой добычи может составить примерно 20 - 25%, в каратах, от нынешнего уровня, а вот спрос будет расти высокими темпами. К 2012 году спрос может достичь $18 млрд. при падении добычи до $9-10 млрд, если считать в нынешних ценах. Что при этом будет с реальными ценами на алмазное сырье, неизвестно.

Такие условия современного рынка повлекли за собой рост цен на алмазное сырье, причем всех ситовых классов, но особенно увеличилась цена на товар крупного размера, вследствие чего изменился один из базовых показателей средняя цена за карат алмазного сырья на месторождениях, что привело к необходимости определения рентабельности объектов в новых экономических условиях. Это справедливо не только для вновь обнаруженных объектов, но и для фондовых трубок.

Кимберлитовая трубка «Комсомольская» уникальна в своем роде. Она разведана и оценена в 1974 году геологами Амакинской экспедиции, но несмотря на это, отработка этой трубки началась только в начале XXI века, что создает прецедент изменения подходов. Фонды по всему миру содержат сотни кимберлитовых трубок признанных нерентабельными вследствие низкого содержания алмазов, но отработка трубки «Комсомольская» показывает, что к вопросу рентабельности или не рентабельности того или иного объекта необходимо подходить комплексно. Содержание - основополагающий, но далеко не единственный фактор оценки алмазного объекта.

Кимберлитовая трубка «Комсомольская» административно принадлежит к Мирнинскому району Якутии, а с геологической точки зрения принадлежит к Далдыно-Алакитскому алмазоносному району. К этому району относятся такие уникальные месторождения алмазов как трубка «Удачная», «Айхал», «Юбилейная», «Сытыканская». В этом районе есть еще более 120-ти трубок и даек, в том числе и подобных трубке «Комсомольская», что необходимо учитывать при оценке потенциала Далдыно-Алакитского района.

Цели работы Показать возможность наращивания балансовых запасов алмазов за счет трубок, отнесенных к забалансовым, базируясь на глубоком изучении вещественного состава и петрофизических параметров кимберлитов, а также геологического строения трубки «Комсомольская» и ее финансово-экономическом анализе.

Изучить петрофизические характеристики пород на фактическом материале и на основе литературных данных, сопоставить специфику состава кимберлитов трубки «Комсомольская» с другими кимберлитовыми телами. Разработать методику первичной оценки алмазоносности и определения петрофизических особенностей различных типов кимберлитов на основании исследований.

Показать наиболее значимые факторы при определении рентабельности на основании финансово-экономического анализа трубки «Комсомольская». Изучить поведение экономических показателей при изменении уровня развития региона.

Основные задачи исследований:

1) Изучение геологического строения, петрофизических свойств кимберлитов и вещественного состава трубки «Комсомольская».

2) Проведение сравнительного анализа пород и особенностей геологического строения трубки «Комсомольская» с наиболее яркими представителями высоко-, средне- и низкоалмазоносных трубок Далдыно-Алакитского алмазоносного района (трубки «Удачная» и «Сытыканская»).

3) Проведение анализа петрофизических данных, полученных в результате исследований кимберлитов трубки «Комсомольская», для определения параметров, влияющих на ее алмазоносность.

4) Разработка экспресс-методики оценки алмазоносности кимберлитовых тел на базе петрофизических исследований.

5) Построение многовариантных финансово-экономических моделей для выявления наиболее значимых факторов, влияющих на рентабельность трубки «Комсомольская» в целом.

6) Построение финансово-экономических моделей, отражающих влияние геолого-экономических условий на рентабельность отработки месторождения.

Фактический материал и методы исследования. В основе работы лежат исследования, выполненные автором во время обучения в аспирантуре на Геологическом факультете МГУ им. Ломоносова в период с 2005 по 2009 годы и работы геологом карьера «Комсомольский» Айхальского ГОКа компании «АЛРОСА» (ЗАО).

Исследования включают полевые геологические „ наблюдения, анализ геологической информации, изучение керна и минерального состава пород, определение петрофизических характеристик кимберлита из трубки «Комсомольская».

Для написания настоящей работы использован каменный материал, представленный 25-ю образцами керна скважин и их дубликатами, подготовленными для различных видов исследований. В частности, изготовлены плоскопараллельные пластины для проведения петрофизических исследований, а также сто двадцать шлифов и аншлифов, которые изучены с помощью микроскопических способов в проходящем и отраженном свете с составлением их подробного описания с фотографиями. Прежде всего исследована оксидная минерализация.

При подготовке работы собран, переработан и проанализирован материал из нескольких сот источников включающих книги, сборники тезисов различных конференций, журналы и газеты, фондовые материалы как на русском, так и английском языках. Это позволило дополнительно включить в анализ данные еще по нескольким сотням петрофизических образцов и шлифов кимберлитов в основном Далдыно-Алакитского алмазоносного района. Кроме того, сделан аналитический обзор рынка, который содержит максимально свежие данные.

Петрофизическое изучение образцов включает измерения следующих физико-механических свойств: плотность (р, г\см3), эффективная пористость (Пэф,%), условно-мгновенное насыщение (А,%), период полунасыщения (Т1\2, часы), коэффициента Пуассона (ц), модулей Юнга (Е,10ГПа), сдвига (G,10ma), объемного сжатия (Ксж, ЮГПа), акустического сопротивления (Z, 106 кг/м2 с), температуры Дебая (Тд, К), коэффициента упругой анизотропии Кан, %). Построены индикатрисы упругой анизотропии образцов по результатам дирекционных измерений скоростей продольных волн. Методика этих исследований разработана В.И. Старостиным [Старостин и др., 1994]. Кроме этого, измерена магнитная восприимчивость (к, 10"5 ед. СИ).

В рамках финансово-экономической модели для определения жизнеспособности проектов применялся доходный подход, который заключает в себе совокупность методов оценки стоимости объекта, основанный на определении ожидаемых от него доходов.

Подход с точки зрения дохода представляет собой процедуру оценки жизнеспособности проекта, при котором необходимые проекту инвестиции, связывают с текущей стоимостью всех будущих чистых доходов. Приведенная к текущей стоимости сумма будущих доходов служит ориентиром того, насколько рентабельными или не рентабельными будут инвестиции в данный проект.

В данной работе используется одно из направлений этого подхода — метод дисконтирования денежных потоков. Для подсчета основных параметров эффективности проекта: NPV и IRR, использовались экономические функции заложенные в Microsoft Exel.

Научная новизна работы заключается в следующем: 1. Уточнена геологическая позиция и особенности структурно-тектонического контроля трубки «Комсомольская» и других алмазоносных кимберлитовых тел района.

2. Определены петрофизические свойства и особенности кимберлитов трубки «Комсомольская». Установлена взаимосвязь между петрофизическими свойствами кимберлитов и их минеральным составом, строением трубки, особенностями образования.

3. Проведена сравнительная характеристика строения, петрофизических свойств и минеральных особенностей кимберлитовой трубки «Комсомольская» с другими телами поля.

4. Предложена методология петрофизических исследований, позволяющая использовать этот метод исследования минерального вещества как при первичной оценке алмазоносности кимберлитовых тел, так и как вспомогательный при интерпретации геофизических аномалий в поисковой геологии.

5. Выявлены финансово-экономические показатели, изменение которых в наибольшей степени влияет на экономическую целесообразность отработки месторождения. Проведено их ранжирование по степени значимости и по возможному влиянию на проект в целом.

Практическая значимость

1. Переоценка в сторону увеличения экономического потенциала Якутской алмазоносной провинции за счет пересмотра оценки трубок, информация о которых хранится в фондах РФ.

2. На основе обобщения данных по структурным, петрофизическим параметрам и особенностям вещественного состава кимберлитов изученной трубки и других аналогичных по качеству алмазного сырья месторождений района и ряда ведущих алмазоносных провинций мира выявлена совокупность информативных критериев алмазоносности и даны рекомендации для постановки работ на новых перспективных объектах района, а также это будет способствовать более рациональному проведению поисковых и разведочных работ на алмазы в Далдыно-Алакитском алмазоносном районе, а возможно и в целом в Якутской алмазоносной провинции.

Основные защищаемые положения

1. По совокупности общих закономерностей структурно-тектонического контроля и геологического строения трубка «Комсомольская» имеет значительное сходство с другими промышленно алмазоносными или близкими к ним кимберлитовыми трубками Алакит-Мархинского и Далдынского полей («Айхал», «Удачная», «Сытыканская», и др.). Это внедрение в узлах пересечения магмоподводящих ССЗ-ных и СВ-ных разрывных нарушений, наличие обычно двух и более фаз кимберлитов с преобладанием более поздних крупных фаз алмазоносных автолитовых кимберлитов, значительная площадь выхода, незначительный уровень эрозионного среза и близкий геологический возраст.

2. По ряду индикаторных петрофизических параметров (эффективная пористость, магнитная восприимчивость, упругие характеристики), закономерно связанных как с условиями образования кимберлитов, так и с их составом и структурой, промышленно алмазоносная фаза трубки «Комсомольская» контрастно отличается от ранней неалмазоносной и соответствует уровню низко-среднеалмазоносных тел Якутии в целом. При этом она наиболее близка по этим параметрам кимберлитам трубки «Сытыканская», являющейся ее близким аналогом как по уровню эрозионного среза и алмазоносности, так и по качеству алмазного сырья. Эти петрофизические параметры в сочетании с другими показателями (структурными, вещественными) являются информативными критериями для прогнозной оценки алмазоносности кимберлитовых тел, а также для выделения и оконтуривания отдельных промышленно алмазоносных фаз.

3. По ряду вещественных характеристик (габитусным формам алмазов, состав пиропов, пикроильменитов, содержанию оксида титана в пиропе) трубка «Комсомольская» близка к трубке «Сытыканская» и некоторым низкоалмазоносным кимберлитам района и ряду зарубежных месторождений с повышенным выходом крупных ситовых классов алмазного сырья. Это позволяет рассматривать комплекс установленных параметров алмазоносности для ревизии данных собранных по кимберлитовым трубкам, отработка которых была нерентабельна двадцать лет назад и которые могут разрабатываться в современных технико-экономических условиях.

4. Геолого-экономический анализ трубки «Комсомольская», основанный на многовариантном компьютерном моделировании, позволил установить, что проект промышленного освоения трубки в условиях сложившейся в районе инфраструктуры является рентабельным. Расчетами установлены высокие положительные значения чистой дисконтированной стоимости проекта и ее наиболее вероятного значения, величина внутрифирменной нормы прибыли, превышающая ставку дисконта компании, а также приемлемый срок окупаемости инвестиций. Эти результаты позволяют рекомендовать переоценку других кимберлитовых трубок в том же районе, признанных ранее нерентабельными.

Апробация работы

Материалы по теме диссертации были доложены на Международных конференциях «Ломоносов-2006» (Москва, 2006), «Ломоносов-2007» (Москва, 2007), «Новое в науках о Земле -2007» (Москва, 2007), «Ломоносов-2008» (Москва, 2008) и Первой региональной научно-практической конференции (г. Мирный 2008), а также опубликованы в 7-ми научных статьях и тезисах, в том числе 2 статьи в реферируемых журналах.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю работы доктору геолого-минералогических наук профессору В.И. Старостину.

В процессе проведения исследований автор работы получал консультации у доцентов кафедры А.А. Бурмистрова и A.JI. Дергачева, а петрофизические исследования проведены автором в рудно-петрофизической лаборатории МГУ. Постоянное внимание и помощь в работе были проявлены со стороны коллектива кафедры геологии и геохимии полезных ископаемых Геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, а также коллектива ООО «Алмазинтех - консультации и инжиниринг», помощь в изучении состава и свойств пород и минералов автору была оказана со стороны Лаборатории месторождений алмаза кафедры минералогии Геологического факультета МГУ. Всем им автор выражает свою глубокую признательность. Автор искренно благодарен Макавчуку И.В. - главному геологу АГОКа АК «АЛРОСА» (ЗАО), за помощь в получении каменного материала, Коптилю В.И.- за помощь в первичном подборе фондовых материалов и ознакомление с историей объекта исследований.

Заключение диссертации по теме «Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения», Богуславский, Михаил Александрович

Выводы и рекомендации

В модели, учитывающей наличие в районе работ развитой инфраструктуры (модель А), рассматриваемый проект вполне жизнеспособен. Расчеты показывают достаточно высокое положительное значение чистой дисконтированной стоимости (NPV(10%) = 58 165 тыс. долл. США). Внутренняя норма прибыли проекта (IRR = 20,6%) значительно превышает выбранную предельную ставку компании (10%). Период окупаемости по расчету равен 4,8 года, то есть, практически, составляет треть срока отработки запасов месторождения, причем к этому моменту в недрах останутся 60—65% первоначальных запасов.

Коэффициент дисконтированной стоимости достаточно высокий (PVR = 0,97) и означает, что на каждый доллар, вложенный в проект, компания получит 0,97 доллара. Индекс рентабельности проекта (PI = 1,97) превышает 1, указывая на то, что проект может быть одобрен.

Расчет основных финансово-экономических показателей проекта при разумно возможных отклонениях стоимости реализованной продукции, капитальных затрат и производственных расходов от их проектных значений показал, что наиболее вероятное значение NPV проекта принимает положительные значение, которое лишь немного ниже расчетного. Одновременно проект характеризуется очень большой дисперсией, поэтому при самом неблагоприятном варианте развития событий NPV (капитальные затраты и эксплуатационные расходы на 10% выше, а цены на алмазы - ниже, чем в базовом случае) может принять отрицательное значение.

При условии, что вероятность этих отклонений на 10% в сторону увеличения и уменьшения их значений определена достаточно точно, ожидаемая (наиболее вероятная) величина NPV (10%) составит 57 350 тыс. долл. США, что всего на 1,5% ниже, чем в базовом случае (NPV (10%) = 58 165 тыс. долл. США). Диапазон разброса возможных значений NPV (10%) при этом оказывается очень широким: от -14 089 тыс. долл. США до 152 514 тыс. дол. (166 702 тыс. долл. США), а стандартное отклонение достигает 53 667 тыс. долл. США. Это объясняется очень высокой чувствительностью проекта к изменению текущих затрат и цен на алмазное сырье.

Цены на товарную продукцию и, как следствие, стоимость реализованной продукции являются наиболее слабым звеном проекта, так как их отклонение от базовых значений сильнее всего сказывается на финансово-экономических параметрах проекта. Для компании это может означать целесообразность проведения дополнительных полупромышленных испытаний руд для как можно более точного определения распределения алмазного сырья по ситовым классам на месторождениях подобного типа, а также необходимость получения как можно более точного прогноза динамики цен на алмазное сырье, особенно в ближайшие годы (их влияние на NPV наиболее сильно).

Кумулятивная вероятность появления отрицательного значения NPV при 10% ставке дисконта приблизительно равна 9%, что является очень низким процентом, а это означит, что проект является приемлемым для компании, использующей при расчетах ставку дисконта г =10%.

Заключение

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы.

Структурно-тектонический контроль и геологическое строение трубки «Комсомольская» имеют значительное сходство с другими промышленно алмазоносными или близкими к ним кимберлитовыми массивами Алакит-Мархинского и Далдынского полей. Внедрение в узлах пересечения магмоподводящих ССЗ-ных и СВ-ных разрывных нарушений, наличие обычно двух и более фаз кимберлитов с преобладанием более поздних крупных тел алмазоносных автолитовых кимберлитов, значительная площадь выхода, незначительный уровень эрозионного среза и близкий геологический возраст.

Проведенные петрофизические исследования кимберлитов разных фаз трубки «Комсомольская» показывают, что эффективная пористость, магнитная восприимчивость и коэффициент анизотропии позволяют достаточно надежно отделять АК от ПК. Статистическая обработка полученных данных позволяет установить закономерную связь ряда изученных петрофизических параметров кимберлитов с уровнем их алмазоносности, что в значительной степени связано с условиями их формирования и преобразования, а также структурой массива. Проведенная сравнительная оценка кимберлитов трубки Комсомольская с другими телами района позволяет рекомендовать конкретный набор информативных петрофизических характеристик для предварительной прогнозной оценки алмазоносности кимберлитовых объектов. Различие петрофизических свойств кимберлитов и вмещающих их пород может быть использовано при интерпретации геофизических аномалий при поисковых работах. Особенно эффективно аномалии «трубочного типа» фиксируются 3-D методами (электро-, сейсмо- магнито- разведки).

Комплекс установленных вещественных характеристик (состав пиропов, пикроильменитов, габитусные формы алмазов, содержание оксида титана в пиропе) трубки «Комсомольская», исследования по трубке «Сытыканская» и некоторым низкоалмазоносным кимберлитам района и ряду зарубежных месторождений с повышенным выходом крупных ситовых классов алмазного сырья, позволяет рекомендовать ревизию данных собранных по кимберлитовым трубкам, отработка которых была нерентабельна двадцать лет назад и которые могут разрабатываться в современных технико-экономических условиях.

Финансово-экономический анализ, основывающийся на многовариантном моделировании, показал, что даже при низком содержании, но при высокой цене за карат алмазного сырья на месторождении и учитывая созданную инфраструктуру в районе месторождения подобные трубке» Комсомольская» могут быть рентабельно отработаны.

Это ведет к необходимости проведения ревизии запасов. В фондах России хранятся сведения о сотнях кимберлитовых трубок, часть из которых были признаны нерентабельными в силу низкого содержания алмазов, но в условиях изменившейся мировой конъюнктуры рынка и созданной инфраструктуры пересмотр, и при необходимости, доразведка, могут доказать их состоятельность.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Богуславский, Михаил Александрович, 2009 год

1. Айвозян С А., Мхитарян B.C. Теория вероятности и прикладная статистика. М.: Юнити, том 1, 2001. С. 656.

2. Аргунов К.П. Алмазы Якутии: физические морфологические, геммологические особенности. — Новосибирск: Изд-во СО РАН Филиал «Гео», 2005, 403 с.

3. Афанасьев В.П., Иванин И.Н., Коптиль В.И. и др. Типоморфизм алмазов из кимберлитовых эил и возможные коренные источники алмазоносных россыпей свера Западной Якутии// Докл. АН СССР, 1974. Т. 214. - С. 425-428.

4. Барашков Ю.П., Зудин К.Г. Состав граната с вклю ениями алмаза из кимберлитовой трубки Краснопресненская (Якутия) // Геология и геофизика. -1997. -Т. 38. С. 353 - 357.

5. Бартошинский З.В., Минералогическая классификация природных алмазов // Минерал, журн. -1983. -№5. С. 84-93.

6. Бокий Г.Б., Безруков Г.Н., Клюев Ю.А., Налетов A.M., Непша В.И. Природные и синтетические алмазы. М., 1986. -221 с.

7. Бурмистров А.А., Старостин В.И. Петрофизические характеристики и некоторые особенности строения и состава кимберлитовых полей и массивов Якутии // Изв. секции наук о Земле РАЕН. Вып. 10, 2003. С. 7897.

8. Богацкий В. В. Пространственно статистический анализ. М. Недра, 1963, 160 с.

9. Веричев Е.М.Геологические условия образования и разведка месторождения алмазов им. В. Гриба. Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук. - М.: МГУ, 2002. - 243 с.

10. Вечерина О.П., Левченко В.А., Никулин A.M., Толпежников Л.Ф., Фридман А.А., Черный Е.Д. Мировая добыча алмазов. М.: Издательская фирма «Восточная литература» РАН, 2000. - 273 с.

11. Горев Н.И., Зайцев С.А. Прогнозирование коренных источников алмазов по тектоническим критериям. Вопросы методики прогнозирования и15.