CC BY
65
МЕТАЛЛОГЕНИЯ И МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
УДК 550.84
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОСТАТИСТИЧЕСКОГО МОДУЛЯ ARCGIS ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ГЕОХИМИЧЕСКОГО ПОЛЯ (на примере Понпельшорского участка, Полярный Урал)
В.Е. Марков, А.Ф. Георгиевский,
Л.В. Фролов
Инженерный факультет Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, 6, Москва, Россия, 117198
Построены карты распределения содержаний золота и его элементов-спутников на поверхности в пределах Понпельшорского золоторудного участка. Применение геостатистического модуля ArcGIS позволяет изучить пространственную анизотропию содержаний элементов и подтверждает предположение о том, что образование золотой минерализации происходило в две стадии. Предложена модель формирования рудовмещающих структур.
Ключевые слова: Харбейский массив, золото, геохимические методы, aнизотропия, геостатистика, ArcGIS.
Золотое рудопроявление Понпельшор расположено на восточном склоне Полярного Урала в Сакмаро-Лемвинской структурно-формационной зоне в пределах сланцевого обрамления Харбейского массива. Сланцевое обрамление представляет собой сложное чешуйчатое сооружение из надвинутых друг на друга тектонических пластин протерозойских, нижне- и верхнепалеозойских толщ, перекрытых мезозойскими осадками, и имеет общее падение на юго-восток.
Магматические образования, сосредоточенные главным образом в пределах Харбейского докембрийского блока, представлены штоковыми и дайковыми телами пород от ультрабазитового до кислого состава, формировавшихся в возрастном интервале от нижнего протерозоя до поздней перми. Западным обрамлением его служит нижнеордовикская черносланцевая орангская свита, вмещающая Пон-пеньшорскую зону золоторудной минерализации. С рифейскими образованиями
Харбейского блока свита контактирует по предполагаемому крупному надвигу. Точное положение плоскости надвига откартировать не удается, что связано с плохой обнаженностью и внешним сходством пород соприкасающихся ордовикских и рифейских толщ. Это в основном переслаивающиеся темно- и светлоокрашенные различные сланцы, сформировавшиеся в условиях эпидот-амфиболитовой и зеленосланцевой фаций метаморфизма. В породах широко проявлены процессы катаклаза, бластеза и минеральные изменения, связанные с диафторезом. Резко выражены плойчатость, сланцеватость и кливаж в двух направлениях. Сланцеватость, основной структурный элемент участка, макроскопически выражена системой трещин, разбивающих породы на микролитоны толщиной несколько миллиметров. В целом плоскости сланцеватости погружаются на юго-восток под углом 50°.
Среди разрывных нарушений преобладают разломы северо-восточного и северо-западного простирания. Разломы северо-восточного простирания в целом согласны со сланцеватостью. Наиболее крупным из них является Няровейский, разделяющий породы немурюганской и орангской свит; его смеситель, судя по ориентировке сланцеватости, падает на юго-восток под углом 30—40°. Западнее картируются еще два крупных разлома, сопровождающиеся зонами метасоматически измененных пород. Разломы северо-западного простирания подчеркиваются прямолинейными отрезками водотоков и хорошо дешифрируются на аэрофотоснимке в виде зон сближенных линеаментов шириной порядка 1 км, разделенных областями, где линеаменты северо-западного простирания не выделяются.
Среди многочисленных мелких разрывов и трещин наибольший интерес представляют системы, выполненные кварцем (кварцевые жилы). Выделяются две системы кварцевых жил: согласные (северо-восточного простирания) и секущие (северо-западного простирания) по отношению к сланцеватости простирания.
Геохимический анализ распределения золота и его элементов-спутников производился с использованием модуля Geostatistical Analyst в программе ArcGIS компании ESRI®. Модуль Geostatistical Analyst расширяет возможности ArcMap за счет появления дополнительных инструментов, предназначенных для исследовательского анализа пространственных данных, а также Мастера операций геостатистики. Никогда прежде инструменты геостатистики не были интегрированы в среду ГИС, теперь модуль Geostatistical Analyst является связующим звеном между геостатистикой и ГИС [4].
Построение поверхности с использованием модуля Geostatistical Analyst включает три основных этапа:
1) исследовательский анализ пространственных данных;
2) структурный анализ (вычисление и моделирование вариограммы);
3) интерполирование поверхности и оценка результатов.
Моделирование результатов анализа характера распределения золота проводилось с применением вариограммы с целью подбора наиболее оптимальной для данной геологической обстановки модели [1]. Графическое представление варио-
граммы (функции, связывающей дисперсию опорных точек и расстояние, на которое они отстоят друг от друга) используется для получения картины пространственной корреляции опорных точек и их соседей. Для того чтобы при интерполяции поверхности учитывались направленные влияния для модели вариограммы, была рассчитана анизотропная вариограмма, которая описывает пространственную автокорреляцию и учитывает направленное влияние в данных (рис. 1).
Рис. 1. Карты поверхностей вариограмм содержаний молибдена (Mo) и золота ^) в пределах Понпельшорского участка:
пространственная анизотропия содержаний Au резко несогласна с анизотропией Mo и других элементов, образующих комплексную аномалию
Эта информация наряду с информацией о расположении опорных точек вокруг искомой и их измеренных значениях использовалась при выполнении интерполяции. Длинные оси эллипсов соответствуют направлениям, в которых содержания элементов наиболее выдержаны, и, вероятно, простиранию потенциально рудоносных зон. После обобщения собственных материалов и данных Полярноуральской экспедиции была выделена крупная субмеридионально вытянутая многоэлементная геохимическая аномалия. Она заключена среди черносланцевых отложений орангской свиты и в зоне ее перехода к полевошпатовым метапесчаникам вулканогенно-терригенной толщи.
На рис. 2 показано распределение по площади меди, цинка, кобальта, марганца, фосфора, серебра и молибдена. Контур аномалии каждого элемента соответствует минимально аномальному значению. Выявлена общая картина геохимического поля, а так же поперечная зональность в распределении элементов [3]. Размер аномалии и набор элементов, входящих в нее, являются характерными для месторождений Cu-Mo порфирового типа [2].
Рис. 2. Карта аномалий Понпельшорского участка
В столь простую картину не укладывается поведение золота. Это подтверждают как последние данные бурения Полярноуральской экспедиции, которая в настоящее время проводит заверку аномалии, так и интерпретация результатов геохимического опробования площади на золото (см. рис. 2).
Анализ полученной модели распределения золота на Понпельшорском участке показал, что его аномалии локализуются среди полей развития отложений разного возраста и имеют два ортогональных друг другу направления: северо-восточное и северо-западное. Это позволяет выделить на Понпельшорской площади два типа золотого оруденения. На первом, связанном с сульфидной минерализацией черносланцевой формации, в настоящее время ведутся работы по заверке аномалий. Второй, более поздний, пока остается без внимания.
Формирование этих направлений могло происходить по принципу образования наклонных и опрокинутых складок, а также кварцевых жил и прожилков, осложняющих сланцеватость и развитых на площади повсеместно (рис. 3). Особенности этих складок могут быть использованы при реконструкции крупных структур.
Рис. 3. Образование мелкой «поперечной» плойчатости сланцеватости под воздействием кливажа, связанного с разломом
Полученные в ходе исследований данные позволяют определить методический подход к дальнейшему изучению участка.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Давид М. Геостатистические методы при оценке запасов руд / Пер. с англ. — Л.: Недра, 1980.
[2] Соловов А.П. Геохимические методы поисков рудных месторождений. — М.: Изд-во МГУ, 1985.
[3] Трофимов Н.Н., Рычков А.И. Геохимические поиски рудных месторождений: Учебник для вузов. — М.: ПАИМС, 1984.
[4] ArcGIS 9 Geostatistical Analyst. Руководство пользователя, 2001.
APPLICATION OF THE GEOSTATISTICAL MODULE ARCGIS FOR STUDY OF A GEOCHEMICAL FIELD (on an example of a site Ponpel-Shor, Polar Ural)
V.E. Markov, A.F. Georgievsky,
L.V. Frolov
Engineering faculty People’s Friendship Russian University
Miklukho-Maklaya str., 6, Moscow, Russia, 117198
The maps of distribution of gold concentration and its elements-indicators on a surface were constructed for the site of gold mineralization Ponpel-Shor (Polar Ural). The application of the geostatisti-cal Module ArcGIS allows to study anisotropic distribution of elements and confirms the assumption that the gold mineralization was formed in 2 stages.
Key words: Harbey block, gold, geochemical methods, anisotropy, geostatistics, ArcGIS.
