Разглядеть богатство под землей

Российские недра богаты, но, чтобы добыть полезные ископаемые, нужно знать, где искать, и хотеть искать. Геолого-разведочные работы могут приносить плоды (и окупаться), только если соблюдены эти два условия — экспертиза и желание найти месторождение.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Сибирские геологи придумали бизнес-модель, в которой наука как генератор специальных знаний и технологических ноу-хау выступает инвестором собственных коммерческих проектов в сфере недропользования,— технологическое юниорное предпринимательство. Как юниорные компании извлекают прибыль и какую пользу приносят экономике, рассказал «Ъ-Науке» научный руководитель Сибирской школы геонаук и проекта i.GeoDesign, профессор практики Иркутского национального исследовательского технического университета (ИРНИТУ), кандидат геолого-минералогических наук Александр Паршин.

Поиск под фонарем

Советская модель организации геолого-поисковых работ предполагала многолетние, многостадийные исследования на территории всего СССР. Сперва проводились геологические исследования низкого пространственного разрешения, затем постепенно круг поисков сужался до наиболее перспективных районов. В конце концов, определялись конкретные участки, разворачивались поисковые работы… И все это длилось годами и стоило очень дорого. Единственным инвестором и одновременно бенефициаром этого процесса было государство. Результат: мощная минерально-сырьевая база, которой в основном мы пользуемся до сих пор.

Теперь месторождения, которые были открыты советскими геологами, в основном отработаны. Новые месторождения вроде бы и есть, но в удаленных и труднопроходимых районах России. Подтверждать их ценность сложно и затратно.

После кончины СССР появились частные горнодобывающие компании, но государство продолжало нести на себе риски, связанные с поиском новых месторождений. Федеральное агентство по недропользованию (Роснедра) прорабатывает повестку и решает, где будут развернуты работы. После этого АО «Росгеология», собравшее в единую вертикальную структуру советские геологоразведочные предприятия, выставляет месторождение на торги, и горнодобывающие компании за него борются. Такой подход подразумевает прежде всего выполнение всех геолого-разведочных работ (геологических, геофизических, буровых и прочих) по первоначальному геологическому заданию.

(Возникает опасность: геологическое задание может считаться исполненным в связи с завершением всех обусловленных технологических действий, а не в связи с достижением геологического результата.)

Горнодобывающие компании пытались компенсировать истощающуюся минерально-сырьевую базу (МСБ) за счет собственных инвестиций в поисковые работы, что, вообще говоря, редко наблюдается в мировой бизнес-практике этой отрасли. Это всегда большие риски, и горнодобывающие предприятия крайне редко берут их на себя. Прежде чем начать собственно поиски, нужно иметь много разносторонней информации, на которой будет основан выбор в пользу того или иного участка. А данные часто бывают неполными, разрозненными, а то и фальсифицированными. Низким качеством информации среди прочего обусловливается такой низкий глобальный показатель успеха геологоразведки — 6%.

Во многих странах с развитой горнорудной отраслью эту рискованную стадию берут на себя маленькие венчурные компании — юниорный геологический бизнес.

Рискуют младшие

Юниорные геологические компании имеют свои представления, где и как следует вести поиски, они собирают информацию, привлекают экспертов, следят за развитием технологий, а главное — крайне заинтересованы что-то найти: это их хлеб. Такая модель успешно работает в большинстве развитых стран с минерально-сырьевой экономикой — к примеру, в Канаде.

Юниорные компании заходят со своими идеями на биржу, привлекают инвесторов, получают лицензии на выбранные площади, нанимают на рынке сервисные компании, которые занимаются поисками и разведкой месторождений по их проекту. Если удается открыть новое месторождение, они зарабатывают, продавая месторождение с оцененными запасами добывающим компаниям. Но поскольку основные финансовые риски ранних стадий несут венчурные инвесторы, а юниоры — разве что репутационные, доля инвесторов в прибыли при продаже месторождения кратно выше, чем доля юниорной компании. Но успех зависит в первую очередь от компетенций юниоров — от того, правильный участок они выбрали для поисков или нет. Качество поисковых работ важно, но, если участок плохой, оно не будет значить ничего.

Учитывая объективный кризис как «постсоветской» модели развития МСБ в России, так и идеи о поиске месторождений добывающими компаниями, в России пытались следовать «канадской» модели. С 2014 года начали издавать постановления, разрешающие юридическим лицам брать участки для поисков на условиях предпринимательского риска: возникновение юниорного геологического бизнеса стало юридически возможным.

А в мае 2022 года была создана российская биржа юниорных проектов, но сейчас, да еще и с учетом высочайших рисков венчурных инвестиций последних месяцев, не представляется возможным оценить эффективность этого проекта. Юниорный бизнес — это, по сути, крупный венчурный бизнес, требующий участия как местных, так и иностранных инвесторов. В текущих условиях зарубежные инвесторы не только не горят желанием, но банально не имеют финансовых механизмов для вложения средств в российский бизнес.

Крупные горнодобывающие компании — например, «Полиметалл» — организовывали собственные «биржи» для юниоров и уже несколько лет проводят конкурсы для юниорных компаний: проблема назрела, и нужно как можно скорее найти решение. Но такая схема не может стать массовой.

Тем временем компании хотят добывать, промышленность нуждается в металлах, все пытаются найти выход из тупика дефицита ресурсов. Вопрос новых моделей развития МСБ становится не просто актуальным, а, можно сказать, стратегическим.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Наука инвестирует в себя

Стало очевидно, что для эффективного развития МСБ нужен принципиально новый подход, который, с одной стороны, не требовал бы больших инвестиций извне и, с другой стороны, коренным образом отличался бы от постсоветского. Так появилась концепция технологического юниорного бизнеса, которую мы в Сибирской школе геонаук пробуем претворить в жизнь вместе с коллегами и из других научных и технологических организаций.

По принципу распределения рисков это тот же юниорный бизнес. Но наша бизнес-модель основана не на привлечении венчурного капитала на ранних стадиях проекта для найма сервисных предприятий, которые будут вести поиски, а на принципиальном снижении себестоимости геолого-поисковых работ за счет технических инноваций, формирующихся в результате научных исследований, а также и специфической трансформации образовательного процесса Иркутского политеха. Как юниорная компания, начальные риски выбора неудачного объекта и некачественного проведения поисковых работ несем лишь мы, но поскольку мы хорошо понимаем, какие исследования нужно проводить и где нужно искать, и полностью выполняем все стадии процесса, этот риск вполне экономически оправдан. Мы не зовем внешних инвесторов до того момента, пока не проверим свои гипотезы. Когда участок нами уже достаточно хорошо исследован, вплоть до бурения скважин в основные аномалии и перспективные структуры, выявленные по комплексу оригинальных геофизических технологий и геолого-геохимических методов, и ресурсные перспективы участка становятся фактом, лишь тогда возникает смысл звать инвестора на стадию более тщательного бурения. Либо же участок можно продать и на стадии оцененных ресурсов, не производя доразведки.

Как специализированный научный институт, мы располагаем большим арсеналом: начиная от предварительной экологической оценки состояния участка до начала геолого-разведочных работ («оценка фона»), что позволяет избежать рисков, связанных, например, с вменяемым экологическим ущербом, и заканчивая технологиями бурения портативными станками без ущерба для экосистемы, в первую очередь без вреда лесным экосистемам или вечной мерзлоте. Мы работаем не только как юниорные предприниматели, но и как сервисная компания. Во время тестирования и модели в 2020–2021 годах университет выполнил научные и технические работы на 97 млн руб. Эти работы основаны на сверхдешевых технологиях, поэтому сумма так невелика, а изученные площади — значительны. Нашими заказчиками были АО «Северсталь», GV Gold, Highland Gold, ГОК «Озерное», ПАО «Уралкалий» и другие «компании-недропользователи».

Смотреть глубже

Начинается работа с анализа больших геоданных, всей доступной картографической информации с площади, скажем, 500 тыс. кв. км (примерно площадь Забайкальского края). Советские и впоследствии российские ученые сделали минимум базовое геологическое и геофизическое картирование всей территории бывшего СССР. Набор данных о конкретной площади часто разнороден, часто неполон, но всегда есть от чего отталкиваться. Часть данных обычно представлена в аналоговом виде, их необходимо оцифровать и систематизировать, попутно дополняя информацией, полученной современными методами. На основе первичных данных рассчитываются слои признаков, в которых могут хорошо проявляться поисковые критерии: например, из геологических карт можно извлечь не только информацию о расположении горных пород, но и такие признаки, как расстояния до разломов различных рангов и их пересечений, плотность шлиховых проб и пунктов минерализации различных элементов, попадание в буферные зоны от контактов между различными структурно-вещественными комплексами.

Но геологические карты субъективны. Два соседних листа карт, созданных разными коллективами авторов, могут не иметь сходимости в граничных областях как по структурам, так и по стратиграфическим параметрам, и даже результаты геологического изучения одной и той же площади разными авторами и в разное время могут существенно различаться в картографическом и содержательном плане, что связано как с развитием знаний, так и с личным мнением авторов. На территориях с низкой степенью обнаженности горных пород геологические границы бывают неточны.

Кроме архивных данных среднемасштабной геофизической разведки полезную информацию о прямых и косвенных поисковых признаках можно извлечь из данных спутниковых мультиспектральных съемок — рассчитать на их основе научно обоснованные параметры, характеризующие геологические (например, индекс ожелезнения) или даже геоботанические особенности участка, коррелирующие с ресурсной перспективностью: определенные растения растут на определенных горных породах, или, например, по увеличенному количеству растительной биомассы можно сделать вывод о наличии разлома, по которому поднимаются горячие воды.

Когда данных достаточно, чтобы на их основе сформировать отражение возможных признаков рудоносности, экспертно и математически установленных, становится возможным создать карты ресурсной перспективности, то есть интегрирующую геостатистическую поверхность, характеризующую вероятность обнаружения полезного компонента в каждой точке.

Такие расчеты дают разрешение порядка единиц километров на пиксель, то есть назначать места заложения поисковых скважин по ним, конечно, нельзя, но можно сравнивать полученную карту ресурсной перспективности с картой нераспределенного фонда недр и в местах высокой перспективности, пока никем не занятых, выбирать себе участки для лицензирования.

В построении карты ресурсной перспективности важную роль может сыграть искусственный интеллект. Выглядит это так: собирается база данных об уже известных месторождениях и рудопроявлениях в регионе, делится пополам, к одной половине применяется алгоритм машинного обучения, а другая служит для контроля, удается ли искусственному интеллекту обнаружить в прогнозной карте все известные объекты.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Смотреть свысока

Когда лицензии на участки получены, на первых стадиях их геологического изучения необходимо в первую очередь убедиться, что мы действительно имеем на площади именно ту геологическую обстановку, на какую рассчитывали, уточнить имеющиеся региональные данные до деталей, выбрать отдельные перспективные участки лицензионных площадей, где стоит сосредоточить внимание. Здесь особое значение получают беспилотные летающие системы, оснащенные комплексом датчиков для геофизических и оптических съемок. При помощи таких систем можно быстро и дешево получить большой массив геологической информации, характеризующей как поверхность, так и недра участка. Если БПЛА-аэрогеологическое исследование, в ходе которого применяется три-четыре разных метода — достоверность решения напрямую зависит от комплексности данных,— подтверждает перспективность участка, наступает черед наземных геологических и геохимических исследований.

От геофизических измерений с воздуха или с поверхности земли мы переходим к построению трехмерных вероятностных моделей распределения физических параметров в геологической среде. Это называется решением обратных геофизических задач и применимо для многих методов разведочной геофизики — магниторазведки, электромагнитных зондирований, гравиразведки. Скажем, беспилотная система облетела территорию по плотной сети маршрутов и измерила параметры магнитного поля Земли. Карта поля будет отражать распространение на площади магнитных минералов в составе горных пород — аномальные концентрации железа в горных породах вносят искажения в нормальное магнитное поле Земли, и высокоточные измерения позволяют их фиксировать.

Другой метод: на участке устанавливается генератор, подающий электрический ток в длинный кабель, заземленный на концах, и с воздуха можно фиксировать отклик геологической среды на поданный ток, картировать параметры, характеризующие электрическое сопротивление или поляризуемость горных пород в каждой исследуемой точке площади. На основе этих измерений рассчитываются вероятностные модели распределения физических свойств в породах как на поверхности, так и в глубине земли.

Цель опережающих геолого-геофизических и геохимических работ сводится к минимизации бурения, наиболее финансово затратному виду работ: нужно, чтобы скважины попадали в рудные тела, чтобы не было промахов.

Записал Петр Харатьян