CC BY
44
УДК [553.98+553.3/.4]:528.71(571.1/.6)
НЕФТЕГАЗОВЫЕ И РУДНЫЕ РАЙОНЫ СИБИРИ В МАТЕРИАЛАХ СОВРЕМЕННЫХ КОСМИЧЕСКИХ СЪЕМОК
Ю.С. Ананьев, А.А. Поцелуев, В.Г. Житков
Томский политехнический университет E-mail: [email protected]
Рассматриваются возможности применения материалов современных космических съемок для изучения рудных районов, а также для выявления скрытых рудных объектов. Описаны преимущества данных космических съемок и современные спутниковые съемочные системы.
Ключевые слова:
Космическая съемка, мультиспектральный космический снимок.
Key words:
Orbital survey, multispectral satellite image.
Использование материалов космических съемок всегда будет актуально, особенно для северных и восточных районов России с их просторами, огромными расстояниями, неразвитой инфраструктурой. В том числе это актуально для известных рудных районов, которые изучены и опоискованы наземными методами. Здесь можно рассчитывать, главным образом, на выявление скрытых рудных объектов (глубоко залегающих и/или перекрытых рыхлыми отложениями). Следовательно требуется применение таких технологий, которые позволяют на начальном этапе в короткие сроки при минимальных затратах средств значительно локализовать перспективные площади для постановки детальных поисковых и оценочных работ комплексом глубинных методов.
Очевидным преимуществом данных КС является
[1, 2]:
• объективность и метричность исходной информации;
• обзорность, непрерывность и
требуемая детальность;
• естественная генерализация и повышенная глубинность;
• высокая информативность, обусловленная получением данных в широком диапазоне спектра электромагнитного излучения;
• возможность проведения исследований в труднодоступных районах, исследования трансграничных структур, находящихся на территории различных государств;
• использование цифровых средств получения информации и обработка данных в среде геоинформационных систем;
• высокая экспрессность, экологичность и относительно низкая стоимость.
Ананьев Юрий Сергеевич,
канд. геол.-минерал. наук, доцент кафедры геологии и разведки полезных ископаемых Института природных ресурсов ТПУ.
E-mail: [email protected]
Область научных интересов: геология и геохимия
золоторудных и
полиметаллических месторождений Алтае-Саянской области, геоинформационные технологии при геологических исследованиях.
Поцелуев Анатолий
Алексеевич, д-р геол.-минерал. наук, профессор кафедры общей геологии и землеустройства Института природных ресурсов ТПУ. E-mail:
[email protected] Область научных интересов:
минерагения месторождений редких, благородных и цветных металлов, дистанционные
методы исследований.
Житков Владимир
Георгиевич, канд. геол.-минерал. наук, доцент кафедры общей геологии и
землеустройства Института природных ресурсов ТПУ. E-mail: [email protected] Область научных интересов: региональная геология
прогнозирование, поиски
месторождений,
геоинформационные технологии при геологических
исследованиях.
Современный, качественно новый этап использования материалов КС наступил в начале 1990-х гг. с появлением нового поколения цифровых систем получения информации, разработкой компьютерных средств обработки изображений и технологий комплексного анализа, разнородных пространственно координированных данных. В России, в это время, начали функционировать космические мультиспектральные и радиолокационные системы МСУ-М, МСУ-СК, МСУ-Э, Алмаз и др. Появилась возможность использования зарубежных данных систем Landsat MSS, ETM+, IKONOS, Spot XS, P, ERS, JERS-1, ADEOS, ALOS, RADARSAT и др. [3].
В последнее время количество спутниковых съемочных систем постоянно возрастает и практически удваивается ежегодно. По данным ГИС-ассоциации и компании «Совзонд», количество спутников только сверхвысокого пространственного разрешения составляло: 2005 г. - 3, 2006 г. - 7, 2007 г. - 12, 2008 г. - 17 ед. Среди них на российском рынке широко представлены данные IKONOS, QuickBird, WorldView-1, WorldView-2, EROS, OrbView-3, Cartosat-2, Kompsat-2, TerraSarX, в том числе материалы отечественного спутника Ресурс-ДК. Это создает весьма благоприятные условия для использования не только архивных данных КС, но и заказа оперативных съемок в текущем режиме.
Современные мультиспектральные данные позволяют получать информацию в широком спектре от коротковолновой части ультрафиолетового диапазона (0,3...0,4 мкм) до теплового (10...20 мкм) и радиодиапазона (п*см) с малым, средним и высоким (<1 м) пространственным разрешением. При обработке этих данных используются специализированные пакеты программ и алгоритмы, позволяющие резко повысить их информативность. В разных диапазонах космических снимков геологические объекты и явления проявляются по-разному (рис. 1).
Рис. 1. График информативности спектральных диапазонов
Наряду с задачами картографирования мелкого (1:5 000 000 - 1:500 000) и среднего (1:200 000 - 1:50 000) масштабов, когда требуется невысокое пространственное разрешение, все больше задач решается при крупномасштабных (1:25 000 - 1:10 000 и крупнее) исследованиях (картографирование, поиски, оценка, мониторинг и др.).
Для решения многих геологических задач применяется комплекс методов, когда используются данные космических съемок нескольких масштабов, разных спектральных диапазонов, при этом используются материалы различных съемочных систем. В одних случаях предпочтительна съемка в участках видимого диапазона, в других - более информативны различные каналы инфракрасного и теплового диапазонов.
В Национальном исследовательском Томском политехническом университете разработкой технологий обработки и дешифрирования современных мультиспектральных космических снимков для решения геологических задач занимается центр дистанционных методов исследований и мониторинга окружающей среды. Сотрудниками центра, авторами данной публикации, проведены разномасштабные работы (1:500000 - 1:5000) в Горном
(Калгутинский район) и Рудном Алтае (Зыряновский, Лениногорский, Змеиногорский, Рубцовский и Золотушинский районы) (рис. 2), в Западной Калбе (район месторождения Бакырчик), в Восточной (Бодайбинский, Акитканский и Витимский районы), Центральной (район Ванкорского месторождения) и Западной Сибири (Ортон-Федоровский район), Енисейском Кряже, Якутии (Эльконский горст), Северо-Востоке (Яно-Колымская складчатая область, Охотско-Чукотский вулканический пояс), Северном Казахстане (Валерьяновская структурно-формационная зона) (рис. 3).
Установлены закономерности размещения известных нефтегазовых и рудных районов и месторождений в участках сопряжения разноориентированных линеаментов с кольцевыми структурами, глубинной (мантийно-коровой) природы. Впервые показано блоковое строение некоторых районов. Выделены очаговые структуры, оказывающие закономерное влияние на размещение полезных ископаемых. На значительных площадях (до 2500 км2), перекрытых мощными аллохтонными отложениями, изучено геологическое строение фундамента и выявлены элементы рудоконтроля погребенных месторождений.
( , I “ І I
81“ в. д. 82" в. д. 83* в. д 84* в. д. 856 в. д.
Рис. 2. Схема космогеологических структур Рудного Алтая. 1-3 - кольцевые структуры: 1) плутоногенные, 2) вулканогенные, 3) комбинированные; 4) границы главной тектоно-металлогенической зоны; 5) субширотные сбросо-сдвиговые структуры; 6) тектонические линзы, сложенные гранитоидами; 7) граница Северо-Восточной зоны смятия; 8) частные металлогенические зоны, сингенетичные с основной складчатостью и динамометаморфизмом; 9) разрывные нарушения второго порядка; 10-11 - малые интрузии: 10) кислого и 11) среднего и основного составов; 12) Северо-Восточная зона смятия; 13) деформационнометаморфические («рудоконтролирующие») зоны; 14) рудные районы: 1 - Зыряновский, 2 -Лениногорский, 3 - Змеиногорский, 4 - Рубцовский, 5 - Золотушинский; 15) месторождения полиметаллов
Выявлены ранее не известные (в том числе и не обнаруженные наземными и аэроработами) элементы геологического строения, имеющие важное минерагеническое значение. Получены принципиально новые данные о характере структур ряда районов и рудных полей, уточнены границы интрузивных тел и характер их взаимоотношения, проведено расчленение и определен характер залегания стратифицированных образований, выделено
значительное количество новых тектонических зон рудоконтролирующего и пострудного характера, уточнено положение известных рудных объектов, выявлены новые перспективные жильные и метасоматические зоны.
62°0'0"в. д. 62°15'0"в. д. 62°30'0"в. д.
А) 1 V / 62°0'0"в. д. х 7 ■ / А бгчб'сгв. д. У~\ \ 62°30'0'
1 И 1 12 | |3 | 14 Ь 35 Е Н6 | 17 | ш оэ со гп --Ч10
1 ИИ □ 12 □ 1131 ★ 114
Рис. 3. Схема космогеологических структур одного из районов Северного Казахстана. 1-11 -структуры погребенного фундамента: 1-3 - магматические образования: 1) средне-кислого, 2) основного и 3) ультраосновного составов; 4-6 - разрывные нарушения: 4) первого, 5) второго порядков, 6) предполагаемые; 7-11 - кольцевые структуры: 7) связанные со средне-кислыми интрузиями, 8) вулканогенные, 9) связанные с основными интрузиями, 10) тектоногенные (депрессионные), проявленные в чехле, 11) неустановленного генезиса; 12-13 - погребенные палеодолины чехла: 12) «древние», 13) «молодые»; 14) месторождения: 1 - Шаймерден, 2 -Краснооктябрьское
Материалы космических съемок позволяют решать геологические задачи на всех без исключения этапах и стадиях геологоразведочных работ - от прогноза до разведки и освоения месторождений. При этом на каждой стадии работ в зависимости от масштаба и решаемых задач необходимо использовать свой наиболее информативный комплекс космических данных.
Использование материалов современных космических съемок на начальных стадиях и в процессе выполнения геологоразведочных работ позволяет существенно уточнить и получить новые данные об особенностях геологического и в том числе глубинного строения площадей, значительно локализовать рудоперспективные площади.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аэрокосмические методы геологических исследований / под ред. А.В. Перцова. - СПб.: Изд-во СПб картфабрики ВСЕГЕИ, 2000. - 316 с.
2. Ананьев Ю.С., Поцелуев А.А., Житков В.Г. Дистанционные методы геологических исследований и поисков месторождений полезных ископаемых - Томск: STT, 2010. - 284 с.
3. Болсуновский М.А. Обзор современного состояния рынка данных дистанционного зондирования высокого пространственного разрешения в РФ. Основные тенденции развития // Земля из космоса - наиболее эффективные решения: II Междунар. конф. - 30 ноября - 2 декабря 2005 г. - М.: Инженерно-технологический Центр СканЭкс, ЗАО «Совзонд», ООО «Издательство БИНОМ»., 2005. - С. 26-31.
Поступила 25.11.2011 г.
