CC BY
38
ГЕОГРАФИЯ
УДК 551.12.052, 551.263
Д. В. Лопатин,
Б. В. Томилов
, Н. И. Щавель
ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РЕДКОМЕТАЛЬНЫХ ШТОКОВ НА ОРЛОВСКО-СПОКОЙНЕНСКОМ РУДНОМ ПОЛЕ (ВОСТОЧНОЕ ЗАБАЙКАЛЬЕ)
1. Общие замечания к постановке задачи
Район Орловско-Спокойненского рудного поля расположен в пределах гетерогенного венд-раннепалеозойского субстрата, пересекаемого с юго-запада на северо-восток Монголо-Охотским складчатым поясом [1]. Исследуемые площади приурочены к серии островных пологосклонных низких выпуклых поднятий на трассе периклинальных окончаний крупных Даурского и Восточно-Забайкальского сводов. На севере и юге рудное поле ограничивают Агинская и Хилинская линейные эмбриональные мезозой-кай-нозойские впадины забайкальского типа [2] (рис. 1.). Главная трудность в изучении прогнозных возможностей района исследований связана с обнаружением здесь не вскрытых денудацией рудоперспективных штоков, образовавшихся в процессе познемезозойской тектоно-магматической активизации. В течение многих лет доизучение рудного поля только геолого-геофизическими методами оказалось малоэффективным. Главной причиной этого было слабая контрастность рельефа и, как следствие, плохая обнажённость. Для преодоления возникших трудностей нами было предложено расширить арсенал методов глубинной диагностики, включив в структурный анализ территории возможности геоморфологических и дистанционных методов прогнозирования. Орогидрографиче-ская структура рудного поля с названиями местных урочищ представлена на рис. 2.
На этапе сбора информации для прогнозирования были произведены исследования по изучению физико-географических условий рельефообразования, крупномасштабному геоморфологическому картогафированию с целью получения геоиндикаторов невскрытых штоков и комплексный линеаментный анализ. Проанализированы все компоненты морфотектоники. По материалам морфометрического и морфостатистического анализа и данных геофизических съёмок, составлены представления об уровне связи между морфотектоникой и индикационной характеристикой погребённых штоков. И только на основании всех этих сопоставлений был проведён факторный анализ и построена модель прогнозирования вероятных мест для детальной разведки. Анализ проводился по
© Д. В. Лопатин, |Б. В. Томилов | , Н. И. Щавель, 2011
Рис. 1. Схема структурно-геоморфологического районирования Юго-Восточного Забайкалья. Геоморфологические районы:
1 — линейные овальные и округлые неконтрастные своды и рифтоподобные мезозойские впадины забайкальского типа; 2 — Даурское и Борщёвочное сводовые поднятия гобийского типа; 3 — структурно-аккумулятивные равнины с островными пологосопочными массивами; 4 — границы структурногеоморфологических областей; 5 — границы структурно-геоморфологических районов; 6 — линеамен-ты: а — кольцевые, б — прямолинейно-ориентированные; 7 — государственные границы; 8 — площадь района исследований.
Рис. 2. Схема орогидрографии участка картографирования:
1 — реки и направление их течения, 2 — пади или пролювиальные долины, 3 — населённые пункты, 4 — важнейшие горные вершины.
трём близким типам эталонных участков месторождений Орловкого, Споконенского и рудного тела вскрытого скважинами разведочного бурения № 21 и 22. В итоге были построены картосхемы качественного и количественного прогнозирования. На их основе была создана прогнозно-поисковая карто-схема, на которой лаколизованы участки поисков и предложены точки поисково-разведочного бурения. Решению этих задач и посвящена данная статья.
2. Составление и анализ важнейших аналитических морфометрических карт и схем
Для изучения проявления в современном рельефе рудоконтролирующих структур была проведена геоморфологическая съёмка всей территории рудного поля в масштабе 1:10 000 на каждом из полигонов геофизической съёмки (всего 362,5 км2). Выполнено структурное дешифрирование нескольких масштабных рядов аэроснимков и подробная картометрия планшетов топографической съёмки масштаба 1:25 000. Построено оптимально-достаточное количество аналитических морфометрических и тонометрических карт, представленных ниже. Известно, что перспективные структуры обычно приурочены к ослабленным зонам, локализующимся на трассах разломов и зон трещиноватости. В ландшафте они проявляются в виде линеаментов, тектонических уступов, пассивно препарируемых жильных и дайковых геологических тел, морфоструктурных узлов на их пересечениях. Все эти методические построения позволяют выявить по косвенным инфраструктурным признакам глубинные неоднородности земной коры.
Картосхема аномальных уклонов тальвегов долин строилась по топографической основе масштаба 1:25 000. Методика построения состояла из следующих операций. Поднимались все тальвеги и разбивались на порядки. После этого линии тальвегов разделялись на отрезки с равными уклонами. Для каждого отрезка вычислялся уклон по следующей формуле:
Кут = [(а-Ь) / х 100%
где а — абсолютная высота верхнего конца отрезка тальвега (в м), Ь — абсолютная высота нижнего конца отрезка тальвега (в м), L — длина отрезка тальвега в метрах.
Затем составлялись таблицы уклонов отрезков тальвегов по их порядкам. Определялся закон распределения значений уклонов тальвегов и вычислялись пределы аномально положительных и отрицательных уклонов, после чего производилась окончательная выборка искомых отрезков тальвегов на карте. Наибольшие уклоны отвечают участкам новейших тектонических поднятий или местам пересечения тальвегами контактов пород с разной плотностью [3].
Больше всего тальвегов с аномальными положительными уклонами было выявлено в пределах Орловского и Тымон-Худульского поднятий. Обычно они локализуются в осевых частях морфоблоков и отвечают локальным поднятиям, фиксируемым по картам базисных и вершинных поверхностей.
Аномально положительные уклоны тальвегов отмечаются в Наринской зоне, у Спо-койненского и Орловского месторождений, в верховьях пади Шалун-Кунды, в районе гравиметрических аномалий в центральных частях участка Барун-Убжигой (см. рис. 2). В юго-восточной части рудного поля они почти полностью отсутствуют. По-видимому, это связано с явлением криптоморфизма [4]. Ряд тальвегов с аномальными уклонами соответствуют линейным северо-западным группировкам ГСЦТ1 в юго-западной части площади.
Таким образом, тальвеги с аномальными уклонами пространственно совпадают с уже выявленными структурно-геоморфологическими неоднородностями и формируют контур или поле малых структурных форм над «всплывающим» гранитным массивом [5].
1 Геоморфологическая криптоморфная структурная форма центрального типа.
Карта тектономорфоизогипс строилась также по топооснове масштаба 1:25 000. Методика построения карт тектономорфоизогипс достаточно подробно описана Л. Б. Аристарховой [6] и в данной работе не рассматривается.
Рисунок тектономорфоизогипс отражает сводообразную структуру Хангилай-Ши-линского поднятия и его северо-восточное направление. Вся основная редкометальная минерализация приурочена к трём локальным поднятиям, пространственно совпадающим с Хухэ-Чалотуйским, Хухе-Шилинским и Спокойнинским штоками. Тектономор-фоизогипсы особенно отчётливо фиксируют известные рудоносные Спокойненский и Хухэ-Чалотуйский штоки. Хухэ-Шилинский шток более эродирован и, видимо, в настоящее время испытывает менее интенсивные поднятия. Большинство локальных поднятий отвечают наиболее раздробленным участкам с максимумом плотности линеаментов.
Карта базисной поверхности строилась по методике, предложенной В. П. Филосо-фовым [3]. Учитывались только водотоки III и более высоких порядков, как наиболее полно отражающие план главных новейших структурных форм и почти не чувствительных к локальным мелким структурам новейшего этапа.
Изобазиты хорошо фиксируют Хангилай-Шилинское сводовое поднятие2 и ряд отходящих от него структурных выступов. Северо-западные линейные зоны трещиноватости и сгущений линеаментов совпадают с валообразными поднятиями, пересекающими сводовую геоморфологическую структуру. Менее контрастно, чем на карте вершинной поверхности, проявлены Орцигское и Шилинское поднятия; ряд других вообще не фиксируется. Скорее всего, эти структуры на новейшем этапе менее активны, чем впозд-нем мезозое, палеогене и неогене. Базисные поверхности, в отличие от вершинных, более чувствительны к новейшим тектоническим движениям и отражают более молодые структурные формы. Сопоставление планов морфоизогипс и изобазит говорит о большом их сходстве, что не противоречит положению об унаследованном развитии структур Восточного Забайкалья. Размещение минерализации имеет прямую связь с размещением локальных базисных поднятий.
Карта вершинной поверхности строилась также по методике, предложенной В. П. Философовым [3], и отражает план (но не амплитуды) новейших тектонических структур. Построение карты осуществлялось по водоразделам 11-го и более высокого порядка. Осложняющее влияние литоморфного фактора в пределах района незначительно, так как горные породы на всей площади однотипны (первично осадочные метаморфические сланцы) и обладают примерно одинаковой механической устойчивостью к экзогенным процессам.
Анализ карты, построенной, как и большинство других морфометрических материалов, по топографической основе масштаба 1:25 000, позволяет сделать следующие выводы о новейшей тектонике рудного поля: а) выявляется крупная сводовая геоморфологическая структура хребта Хангилай-Шили, имеющая северо-восточное простирание; б) в осевой части свода выделяются крупные овалообразные куполовидные структуры второго порядка (Орловская, Тымон-Худульская, Шилинско-Спокойнинская, Хара-Угун-ская, Орцигская, Зун-Убжигойская) с амплитудой более 50-60 м, с которыми связаны выходы гранитоидов и главные рудные объекты; в) отмечается масса локальных аномалий (выступов) с амплитудой менее 50-60 м; г) по линейным зонам сгущения морфоизо-гипс (градиентам) намечается ряд крупных нарушений северо-западного и северо-вос-
2 Всё островное сводовое поднятие.
точного простирания, разбивающих сводовое поднятие на ряд крупных морфоблоков; д) юго-восточная часть района, ограниченная крупными диагональными нарушениями, согласными с простиранием свода, характеризуется слабоконтрастными малоамплитудными структурами; е) линейная зона высоких значений градиентов морфоизогипс вдоль правобережья р. Ага указывает на наличие крупного разлома, обрамляющего сводовое поднятие с северо-запада; ж) линейная меридиональная зона локальных уступов по левобережью Барун-Килькинды (см. рис. 2), возможно, связана с древним разломом, по которому в триасе происходило внедрение габбро-диоритов и который активно продолжает развиваться и сегодня; з) выявляется звёздообразное размещение цепочек локальных поднятий относительно Орловского наиболее крупного воздымания.
Карта вертикального расчленения рельефа составлялась по общепринятой методике Спиридонова [7]. После разбивки площади на равновеликие квадраты со стороной 1км в них производилось выявление максимальных и минимальных высотных отметок. Коэффициент вертикального расчленения равен разности максимальных и минимальных абсолютных высот, делённой на площадь элементарной ячейки. После этого проводились линии равных значений коэффициента кратные 10. За аномальные были приняты значения коэффициента более 70.
Одна из зон с аномальными значениями коэффициента вертикального расчленения рельефа расположена в юго-западной части рудного поля и протягивается от района пос. Дылбырхей до устьев падей Тымон-Худула и Барун-Худула (см. рис. 2).
Другая зона, субширотная, вытянута по крайней западной части площади до верховьев пади Зун-Убжигой. Отдельные локальные участки аномального вертикального расчленения расположены в северной части полигона Барун-Убжигой, ряд аномалий совпадает с Наринской зоной. Отдельные аномальные участки находятся в верховьях падей Чалотуй и правом борту пади Хурай-Хилы. В юго-восточной части рудного поля они не отмечаются. Основная масса месторождений и рудопроявлений совпадает с участками максимальных значений коэффициента вертикального расчленения рельефа, на основании чего этот морфометрический параметр мы считаем рудоиндикационным.
Карта горизонтального расчленения рельефа строилась тоже по методике, предложенной А. И. Спиридоновым [7]. После того как вся площадь была разбита на сетку равновеликих квадратов со стороной в 1 км, в них была измерена суммарная длина всех тальвегов, и уже после этого проводились изолинии равных значений коэффициента горизонтального расчленения.
Наибольшая горизонтальная расчленённость характерна для западных и юго-западных частей площади. Небольшие максимумы отмечаются в юго-восточной части участка Барун-Убжигой, на площадях, расположенных северо-западней поди Хурай-Хила, и в некоторых других местах (см. рис. 2).
Чётких коррелятивных связей между расположением максимумов горизонтальной расчленённости рельефа и размещением редкометальной минерализации не наблюдается. В связи с этим самостоятельного значения для анализа структурно-геоморфологических особенностей рудного поля и связей их с новейшей тектоникой данная карта не имеет, но может использоваться как дополнительная при построении карты совмещённого коэффициента расчленения и ряда других морфометрических материалов.
Карта суммарного коэффициента расчленения рельефа строилась по методике
Э. Л. Якименко [8] и отражает, по мнению авторов, план новейших тектонических структур. Коэффициент суммарного расчленения рельефа равен произведению коэффици-
ентов вертикального и горизонтального расчленения рельефа, делённому на единицу площади. Всё рудное поле было разбито, как и при построении предыдущих карт, на квадраты со стороной в 1 км, для каждого из которых был подсчитан вышеназванный коэффициент. Карта составлена путём проведения изолиний равных значений коэффициента суммарного расчленения кратных 100.
За аномальные были приняты участки со значением коэффициента, равные более 300. Эти участки расположены в западной части площади и связаны с наиболее поднятыми морфоблоками. Аномальной суммарной расчленённостью, а следовательно, и активностью в кайнозое характеризуются участки в районе г. Хухэ-Чалотуй и к югу от него, а также в районе Шилинского и Спокойнинского массивов. Значительные по площади аномально расчленённые участки отмечены в юго-западной части площади, где они связаны с северо-западными ослабленными зонами. Отдельные локальные аномалии отображают участки с повышенной новейшей тектонической активностью. Они фиксируются к востоку и северо-востоку от месторождения Спокойного. В юго-восточной части рудного поля участки аномального расчленения не отмечены.
Таким образом, наибольшая тектоническая активность свойственна полосе, начинающейся от района пос. Дылберхей и продолжающейся к северо-западу, до устьев сухих падей Тымон и Барун-Худула (см. рис. 2). Эту полосу активности пересекает другая, менее контрастная субширотная, начинающаяся от верховьев пади Хара-Угун и протягивающаяся до верховьев пади Хурай-Хила. Известные месторождения и рудопроявления характеризуются повышенными значениями суммарного коэффициента расчленения.
Методика построения и описание карт мощностей рыхлых отложений масштаба 1:10 000. Карта создавалась с использованием материалов геоморфологической съёмки и данных бурения. Она строится для получения наглядной картины при составлении стратегии поисковых работ, а также для установления особенностей распространения вторичных ореолов рассеивания рудных минералов, используемых при поисках коренных месторождений. Проводились изопахиты 2, 4, 8 и 12 м. Данная карта может быть использована при введении поправок в процессе анализа гравиметрических материалов, а также при разбраковке площадей под литогеохимическую съёмку и интерпретации её результатов.
Методика построения и описание карт геоморфологической интерпретации вторичных литогеохимических ореолов рассеяния масштаба 1:10 000. Данная карта построена только на участки Спокойный, Барун-Убжигой и Барун-Килькинда (северозападная часть площади). В ходе построения использовались карты вторичных литогеохимических ореолов, мощностей рыхлых отложений и геоморфологические карты.
Предварительно выделялись днища структурно-денудационных долин, в пределах которых вскрытие вторичных литогеохимических ореолов с целью выявления минерализованных зон бесперспективно. Открытые ореолы рассеяния здесь, как правило, оторванные, а их источники могут находиться в любой точке водосбора. Вторичные солевые ореолы в этих участках, безусловно, формируются, но они не связаны с редкометальной минерализацией, ассоциирующей с верхним ярусом рельефа. Погребённые (оторванные, дефлюкционные) механические ореолы в пределах долин могут выводиться на поверхность мерзлотными процессами.
Для склонового комплекса форм рельефа в данном районе характерна повышенная мощность (2-8 м) рыхлых отложений. Основным склоновым процессом является крип, в результате которого формируются ореолы закрытого типа. С другой стороны, могут
образовываться и ореолы открытого типа при плоскостном делювиальном смыве. Закрытые ореолы могут выводиться на поверхность как мерзлотными процессами, так и эрозией (овраги и промоины в нижних частях склонов). Переход закрытых ореолов в открытые может происходить у положительных перегибов склонов, связанных с выходами коренных пород.
Отбор литогеохимических проб обычно осуществляется с поверхности, поэтому выявленные ореолы в своём большинстве относятся к типу открытых. Учитывая повышенную мощность рыхлых отложений в средних и нижних частях склонов, авторы рекомендуют провести в наиболее перспективных участках глубинный отбор проб с целью определения представительных горизонтов.
Для увеличения эффективности геохимических поисков в степном и лесо-степном Забайкалье предлагаются следующие рекомендации: а) до начала отбора литогеохимических проб необходимо проведение работ по районированию площади по ландшафтногеоморфологическим условиям; б) отбор проб в пределах структурно-денудационных долин нецелесообразен; в) в процессе обработки литогеохимической информации на ЭВМ группировать выборки проб с целью расчёта фондовых и аномальных содержаний необходимо по участкам с конкретными геоморфологическими и ландшафтными условиями; г) в средних и нижних частях пологих дефлюкционных склонов, где мощности рыхлых отложений достигают 3-8 м, необходимо проводить глубинный отбор проб.
На карте геоморфологической интерпретации были оконтурены участки с мощностью рыхлых отложений до 2 м и с литогеохимическими ореолами рассеяния, а также вышележащие участки, с которых они могли переместиться. Эти площади интерпретируются нами как перспективные на вскрытие минерализованных зон, являвшихся источником появления вторичных литогеохимических ореолов рассеяния. Здесь нами в наиболее благоприятных по комплексу факторов местах отмечены локальные участки, перспективные для горных работ (линии шурфов и канавы).
Большая часть ореолов рассеяния, расположенных в склоновом ярусе рельефа, малоперспективна для вскрытия в пределах их контуров минерализованных зон (хотя такая возможность не исключена). Здесь на участках с наиболее контрастными ореолами-индикаторами редкометального оруднения рекомендуется проведение опытно-методического отбора проб с целью окончательной оценки перспективности этих аномалий. Наиболее контрастные литогеохимические аномалии располагаются вблизи выхода на поверхность небольших окон гранитоидов.
3. Геоморфологическое прогнозирование
Методика прогнозирования предусматривает следующий порядок работы: а) выявление кольцевых линеаментов по аэрофотоматериалам, топокартам и интерпретация материалов крупномасштабного геоморфологического картографирования; б) выявление локальных мезозой-кайнозойских поднятий (построение и анализ карт тектономорфо-изогипс, вершинных и базисных поверхностей, аномальных уклонов тальвегов долин и др.); в) выявление участков аномального эрозионно-денудационного расчленения рельефа по данным анализа карт вертикального, горизонтального и суммарного коэффициентов расчленения рельефа; г) выявление других рудоиндикационных элементов рельефа: по топокартам и материалам геоморфологической съёмки; д) по картам плотности ли-неаментов — участков сгущений последних; е) корреляционный анализ геоморфологи-
ческих материалов с картой полезных ископаемых, данными геологии, геофизики, геохимии; выявление рудоконтролирующих и рудоиндикационных геоморфологических структур, отдельных сочетаний их элементов; ж) построение схем геоморфологической интерпретации вторичных литогеохимических ореолов рассеяния; з) построение карты качественного факторного прогноза по геоморфологическим данным, выдача рекомендаций на проведение дальнейших поисково-разведочных работ; классификация площадей по степени перспективности, проектирование горных выработок (шурфов, канав, скважин).
Выявление геоморфологических рудоиндикационных признаков. В процессе сопоставления частных морфометрических, картометрических и тонометрических материалов с размещением известной минерализации удалось установить ряд прямых геоморфологических рудоиндикационных признаков. Ими являются: а) геоморфологические структуры центрального типа (ГСЦТ), б) участки аномально высокого эрозионно-денудационного расчленения, в) локальные базисные и вершинные мезозой-кайнозойские поднятия, г) линейные зоны сгущения ГСЦТ, д) массивные куполовидные и конусовидные вершины в пределах водоразделов. Косвенными, имеющими опосредованную связь с размещением рудных объектов, являются следующие признаки: а) участки с аномально положительными уклонами тальвегов долин, б) участки повышенной плотности линеа-ментов, в) наиболее приподнятые морфоблоки осевой части сводового поднятия.
Несомненно, наибольший интерес представляют участки с многократным наложением различных геоморфологических рудоиндикационных элементов, совпадающих с геохимическими, геологическими и геофизическими аномалиями, располагающимися вблизи известных месторождений и пространственно связанных с наиболее выступающими частями крупной Шилинской интрузии (весь горно-останцовый массив рудного поля).
В ходе составления карты крупных рудоиндикационных геоморфологических структур и их элементов на неё выносятся следующие структурно-геоморфологические элементы: а) локальные поднятия (по вершинной поверхности), б) участки аномально положительных значений эрозионно-денудационного расчленения рельефа, в) наиболее контрастные ГСЦТ, г) линейно-ориентированные их зоны и узлы пересечения, д) все дугообразные и кольцевые линеаменты, фиксируемые по топокартам, аэрофотоснимкам и материалам геоморфологической съёмки. Таким образом, в пределах рудного поля было выделено 49 линейных зон сгущения ГСЦТ. Их ориентировка различна, но большинство из них имеют северо-восточные и северо-западные простирания. В меньшей степени наблюдаются субширотные и субмеридиональные направления. Линейные зоны сгущений кольцевых форм как рудоконтролирующие выделялись только в том случае, если на одной линии находилось не менее трёх ГСЦТ с расстоянием между центрами не более 1,0-1,5 км.
Другими словами, прогнозная карто-схема этой тематической направленности отражает плановое размещение геоморфологических структур и элементов рельефа, генетически связанных с неровностями (выступами) рельефа скрытой Шилинской интрузии. Она отражает главные эндогенные причины, определяющие развитие рельефа района в верхнеюрское (раннемеловое) и неоген-четвертичное время, связанные с инъективными тектоническими движениями.
Совместный анализ материалов геоморфологии, геохимии, геологии, геофизики. В связи с вопросами прогнозирования встаёт проблема геоморфологической интерпретации геофизических аномалий (магнитных, гравиметрических, геоэлектрических и
др.). Не секрет, что на многих аномальных участках геологоразведочными работами всё же не удаётся обнаружить месторождений и рудопроявлений. Поэтому путём установления геоморфологических различий между эталонными аномалиями с месторождениями и без них можно осуществлять отбраковку бесперспективных участков. Решение этой задачи позволило бы экономить материальные средства, затрачиваемые на вскрытие аномалий, которые по тем или иным причинам являются безрудными.
По структурно-геоморфологическим условиям месторождения Орловское, Спокойное и др. имеют некоторые различия. Это заставляет строить модели прогноза, опираясь на особенности каждого из них. Но у месторождений есть и общие закономерности. К ним относится смещение оси водораздельной линии от оси скрытой интрузии на 2 км к северу. Это объясняется тем, что процессы денудации субстрата, бронирующего интрузию на южных склонах массива, в сухостепных условиях происходят более интенсивно, чем на северных. Эта особенность, несомненно, должна учитываться при построении схем прогноза.
Общим для всех участков месторождений и рудопроявлений рудного поля является следующее. Наблюдаемые линии сгущения центрозональных структурных форм совпадают с уступами в теле интрузии, а сами структурные формы пространственно совпадают с отрицательными значениями силы тяжести, повышенной напряжённостью магнитного поля (50 нТл) и геоэлектросопротивления (300 ом/м, метод СГ-ВП). Высокая степень корреляции наблюдается между пространственными границами геохимических и геоморфологических аномалий. Все рудные объекты расположены в пределах эпицен-тральных частей центрозональных структурных форм или линий их сгущения. Геоморфологические данные свидетельствуют о том, что тело основного выступа гранитов, с которым связаны штоки, находится в 600-800 м к северо-востоку от месторождения Орловского, расположенного в северо-западном углу рудного поля. Дайки лампрофиров, аплитов, кварцевых жил и другие особенности геологической структуры субстрата тяготеют к внутренним частям центрозональных структурных форм.
Факторы качественного прогнозирования. Основой для построения карты прогноза является карта рудоиндикационных структур и элементов рельефа. На данную прогнозную карту выносятся все контрастные центрозональные структурные формы, контуры отрицательных гравиметрических аномалий, известные месторождения, рудо-проявления и контуры геоморфологических аномалий. В результате анализа таких карт установлено, что наибольшее значение в размещении известной минерализации играют узлы пересечения север-северо-западных, субширотных и субмеридиональных зон сгущения ГСЦТ с таковыми же, радиально расходящимися от Орловской формы вздутия поверхности. Все они тоже выносятся на карту прогноза как наиболее важные рудоиндикационные элементы строения земной поверхности. Рудоиндикационная роль радиальных линий связана, очевидно, с их возникновением в период внедрения и становления Хухэ-Чалотуйского массива в позднем мезозое. Данный этап прогнозирования отображён на рис. 3, А.
Количественное и итоговое прогнозирование. Итогом всех проведённых работ является составление карт прогноза по результатам количественной и качественной обработки геоморфологической информации [9]. Теория прогнозирования основана на распознавании образцов эталонов в конкретных прогнозных объектах. Для количественного выражения степени близости прогнозируемого объекта к эталонному необходимо знать «вес» каждого геоморфологического признака по отношению к эталону.
А 17~Ч]1 Н2 Нз 1/^|4 Г~|5 IV.'.'"16 I. "~:|8 |Г777|9
Б ЕЗ'О и 11 В | 023 | 12 Г~7б~|13 | 02П1^ [ГТТ115
Рис. 3. Сводная схема прогнозирования редкометального оруденения Орловско-Спокойнен-ского рудного поля.
А. Металлогенические зоны, выделенные по данным качественных методов прогнозирования: 1 — границы Орловской геоморфологической структуры, 2 — линейно-ориентированные зоны сгущения центрозональных структурных форм; 3 — линейно-ориентированные зоны трещиноватости С-С-З и ортогональной систем; 4 — узлы центрозональных структурных форм; 5 — месторождения и рудопро-явления; 6 — контуры гравиметрических отрицательных аномалий, соответствующих продуктивным гранитоидам; 7 — границы съёмочных участков; 8 — границы участков и их номера, перспективных на обнаружение редкометальной минерализации и рекомендуемых для производства разведочных работ; 9 — границы участков, рекомендуемых для детальной разведки. Б. Перспективные участки, выделенные по данным количественных методов прогнозирования: 10 — по эталону Орловского месторождения;
11 — по эталону Спокойненского месторождения. В. Прогнозируемые поисково-разведовательные скважины и их номера: 12 — первоочередные; 13 — второй очереди; 14 — третьей очереди; 15 — контуры автохтонных гранитоидных массивов кукульбейского комплекса позднего мезозоя.
Последовательность операций производится в следующем порядке: а) оконтурива-ние площади, подлежащей оценке; б) определение эталонных объекты; в) разбивка площади на равновеликие квадраты, производство их нумерации; г) формулировка и нумерация информационных геоморфологических признаков в виде специальных таблиц; д) составление таблицы, в которой строки соответствуют номерам квадратов, а столбцы — признакам. В каждой ячейке таблицы проставляется значение признака; е) таблица оцифровывается и производятся расчёты по соответствующей программе; ж) полученные значения цифрового материала после обработки заносятся в соответствующие квадраты площади; з) результатом обработки является получение изолинейной поверхности значений сходств с эталоном (рис. 4-6).
Рис. 4. Карто-схема металлогенического прогнозирования по эталону месторождения, вскрытого скважинами 22 и 23. Участки с относительной близостью к эталону:
1 — >90%, 2 — 70-90%, 3 — 60-70%, 4 — <60%. Контуры полей гранитоидов кукульбей-ского комплекса: 5 — мелко-среднезернистые мусковитовые двуслюдистые амазонитовые, 6 — грант-порфиры, 7 — гранодиориты, 8 — месторождения и рудопроявления. Изолинии проведены через 5%.
Рис. 5. Карто-схема металлогенического прогнозирования по эталону месторождения Орловского. Участки с относительной близостью к эталону:
1 — 100%, 2 — 90-100%, 3 — 80-90%, 4 — <80%, 5-8 — то же, что и на рис. 4.
В результате анализа карт, построенных по разным эталонным участкам, и их сравнении между собой, вероятность обнаружения месторождений будет возрастать. Корреляция тоже станет представительней с увеличением абсолютной высоты поверхности свода, плотности центрозональных линеаментов, вертикальной расчлененности рельефа и с уменьшением плотности ориентированных линеаментов с азимутальными значениями 0-45° и 270-315°. К рудоиндикационным элементам рельефа особого внимания следует отнести локальные базисные поднятия, линейные зоны сгущения криптоморф-ных ГСЦТ и узлы их пересечения, массивные купольные вершины центральных частей купольно-кольцевых морфоструктур (рис. 3, Б).
В ходе составления итоговой прогнозной карто-схемы было выделено 13 перспективных участков и 10 скважин первой очерёдности в их пределах, где целесообразно
Рис. 6. Карто-схема металлогенического прогнозирования по эталону месторождения Спокойненское. Участки с относительной близостью к эталону:
1 — >90%, 2 — 80-90%, 3 — 70-80%, 4 — <70%, 5-8 — то же, что и на рис. 4.
произвести детальные геолого-разведочные работы в ряде скважин второй и третьей очерёдности. Эти участки отвечают местам пространственного наложения ГСЦТ, линейных зон их сгущения, узлов пересечения этих зон с геохимическими и гравиметрическими аномалиями. Карто-схема с этими данными прогнозирования представлена на рис. 3. В. Слабым звеном предлагаемой методики является неразработанность аргументации критериев глубин, до которых надо производить бурение в каждом конкретном случае. Но учитывая фактор чуствительности геоморфологической инфраструктуры лишь к близповерхностным штокам, эта слабость не имеет принципиального значения.
4. Общие выводы
1. В процессе доисследования территории рудного поля, где методы традиционных поисков не дают решающего, прорывного результата, весьма целесообразно расширить их арсенал за счёт геоморфологических и дистанционных методов согласно предлагаемой в статье методике.
2. Инфраструктурные проявления в рельефе глубинных рудоностных тел включают широкий спектр структурно-геоморфологических образований: от ярко проявленных купольных морфоструктур до типичных криптоморфных со всеми переходными формами между ними.
3. Определён рациональный набор специализированных приёмов геоморфологических исследований, порядок их применения и место в комплексе поисково-разведочных геолого-геофизических работ. Методика совместного моделирования рудоперспективных площадей и точек проводится в три этапа: а) проведение качественного моделирования на основе индикационных признаков глубинной инфраструктуры, б) количественного моделирования по индикационным типам известных месторождений и в) анализ всех результатов и представления прогнозной карто-схемы.
4. Наиболее значительные промышленные концентрации руд редких металлов могут локализоваться лишь на оконтуренных площадях (см. рис. 3). Проведённый совместный анализ геологических, геофизических, геохимических и геоморфологических материалов позволил на качественной и количественной основе выявить 13 рудоперспективных участков и локализовать точки заложения десяти первоочередных скважин.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Правительства РФ 11-П34.31.0025. Литература
1. Алтухов Е. Н., Смирнов А.Л., Леонтьев Л. Н. Тектоника Забайкалья. М.: Недра, 1973. 171 с.
2. Флоренсов Н. А. Мезозойские и кайнозойские впадины Прибайкалья. М.: АНСССР, 1961. 258 с.
3. Философов В. П. Основы морфометрического метода поисков тектонических структур. Саратов: СГУ, 1975. 232 с.
4. Лопатин Д. В. Криптоморфные ансамбли литосферы. Отображение их на снимке и в рельефе // ДАН. 2008. Т. 421, № 5. С. 685-688.
5. Сваричевская З. А., Яговкин В. Я. Явление выдавливания гранитоидных массивов и их роль в образовании островных гор Центрального Казахстана // Вестн. Ленингр. ун-та. Сер. геолог.-ге-огр., № 24. Вып. 4. 1966. С. 48-55.
6. Аристархова Л. Б. Карты морфоизогипс // Применение геоморфологических методов в структурно-геологических исследованиях / под ред. Ю. А. Мещерякова. М.: Недра, 1970. С. 89-92.
7. Спиридонов А. И. Геоморфологическое картографирование. М.: Недра, 1975. 324 с.
8. Якименко Э.Л. Построение карты интенсивности эрозионного расчленения с целью изучения характера проявления новейших движений. // Структуно-геоморфологические исследования в Сибири. Новосибирск: Наука, 1970. Вып. 1. С. 104-117.
9. Бубнов Е. Т. Новые методы прогнозирования месторождений полезных ископаемых с применением математической статистики и ЭВМ // Применение математических методов и ЭВМ в рудной геологии / под ред. П. В. Хренова. Иркутск, 1975. С. 254.
Статья поступила в редакцию 17 января 2011 г
