Закономерности размещения и критерии прогноза колчеданно-полиметаллического оруденения Салаира по данным аэрогеофизической съемки

Китаев Артем Викторович; Тригубович Георгий Михайлович; Мурзин Олег Владимирович

УДК 550.8.05

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ И КРИТЕРИИ ПРОГНОЗА КОЛЧЕДАННО-ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ОРУДЕНЕНИЯ САЛАИРА ПО ДАННЫМ АЭРОГЕОФИЗИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ

Артем Викторович Китаев

ООО Геофизическое предприятие «Сибгеотех», 630087, Россия, г. Новосибирск, пр. Карла Маркса, 30/1, Бизнес-центр «На Горской», главный геофизик, тел. (383)230-15-29, e-mail: kitaev@sibgeotech.ru

Георгий Михайлович Тригубович

АО «Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья», 630091, Россия, г. Новосибирск, Красный пр., 67, научный руководитель геофизических исследований; ЗАО «Аэрогеофизическая разведка», доктор технических наук, профессор, директор, тел. (383)222-53-24, e-mail: tgm@sniiggims.ru

Олег Владимирович Мурзин

АО «Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья», 630091, Россия, г. Новосибирск, Красный пр., 67, заместитель директора по науке, тел. (383)222-57-40, e-mail: o_murzin@mail.ru

Приводится краткое описание технологии комплексного анализа данных гамма-спектрометрии, магнито- и электроразведки, полученных при аэрогеофизической съемке вертолетной платформой «Импульс-А7» в рамках работ по составлению карт закономерностей размещения и прогноза колчеданно-полиметаллического оруденения основных рудных районов Салаира.

Ключевые слова: перспективные зоны, аномалии, геофизические признаки, рудная минерализация, геофизические поля, аэрогеофизические данные.

REGULARITIES OF PLACEMENT AND CRITERION OF THE FORECAST OF PYRITE-POLYMETALLIC MINERALIZATION OF SALAIR ACCORDING TO AEROGEOPHYSICAL SURVEYS

Artem V. Kitaev

Geophysical company «Sibgeotekh», 630087, Russia, Novosibirsk, 30/1 Karl Marx Prospect, Business Center «Na Gorskoy», Chief Geophysicist, tel. (383)230-15-29, e-mail: kitaev@sibgeotech.ru

George M. Trigubovich

«Siberian Research Institute of Geology, Geophysics and Mineral Resources» JSC, 630091, Russia, Novosibirsk, 67 Krasny Prospect, Scientific Adviser of Geophysical Research; Aerogeophysical Surveys Corporation, D. Sc., Professor, Director, tel. (383)222-53-24, e-mail: tgm@sniiggims.ru

Oleg V. Murzin

«Siberian Research Institute of Geology, Geophysics and Mineral Resources» JSC, 630091, Russia, Novosibirsk, 67 Krasny Prospect, Deputy Director for Science, tel. (383)222-57-40, e-mail: o_murzin@mail.ru

The short description of technology of the complex analysis of data of gamma spectrometry, magnetic prospecting and the electroinvestigations received at aerogeophysical surveys by the helicopter platform «Impuls-A7» within works on drawing up cards of regularities of placement and the forecast of pyrite-polymetallic mineralization Salairs of the main ore areas.

Key words: perspective zones, anomalies, geophysical signs, ore mineralization, geophysical fields, aero geophysical data.

Исходным материалом при подготовке геофизических основ масштаба 1:50 000 прогнозирования месторождений колчеданно-полиметаллическою и сопряженного с ним залотрудного типов для отдельных рудных узлов Са-лаирской золото-полиметаллической минерагенической зоны послужили результаты комплексной аэрогеофизической съемки (КАГС), проведенной ООО Геофизическое предприятие «Сибгеотех» (ООО ГП «Сибгеотех») с использованием вертолетной разведочной платформы «Импульс-А7» [5].

Основной задачей являлось выявление характера отражения в наблюденных геофизических полях известных рудоносных структур Урского и Камену-шенского рудных полей и выделение новых перспективных площадей по выявленным закономерностям. Проделанная работа по сути своей является экспресс-анализом закономерностей изменения геофизических параметров, связанных с процессом рудообразования [1].

На первом этапе была построена геолого-геофизическая модель структур, вмещающих Каменушенское месторождение, оценена информативность геофизических полей и их трансформант, определены основные черты закономерностей их изменения над рудовмещающими структурами.

Плотностные и магнитные модели были построены с помощью модулей программного комплекса COSCAD-3D [6]. Априорной информацией послужили материалы Салаирской геолого-поисковой партии и данные о плотностных и магнитных свойствах горных пород из обобщенных материалов по центральной части Салаира.

Построение геоэлектрических разрезов проводилось в программной среде EM DataProcessor. Подбор параметров одномерной горизонтально-слоистой геоэлектрической модели для каждой полученной точки зондирования проводился на основе базовой модели, полученной в результате ID-инверсии и осредненных данных КС каротажа в близлежащих скважинах [4, 7].

Отмечено, что границы рудной зоны довольно отчетливо выражаются в физических полях. Рудные тела Вершинного рудопроявления и Каменушин-ского медного месторождения в поле силы тяжести привязаны к локальным высоко градиентным зонам, в поле сопротивлений располагаются в зоне высоких значений рк > 200 Ом*м. В магнитном поле тела тяготеют к положительным локальным аномалиям третьего порядка внутри локальных отрицательных аномалий. В поле комплексного показателя KTh/U отмечается приближенность рудных зон к локальным минимумам. Над всей структурой отмечаются повышенные > 2%) значения вызванной поляризации (рис. 1, Г).

На втором этапе на основе модели определен сценарий локализации и визуального усиления выявленных закономерностей. Проведено построение площадных распределений компонент геофизических полей, эмпирически связанных с зонами возможной рудной минерализации, на площадях известных структур Урского и Каменушенского рудных полей и оценена возможность их комплексного использования для выделения перспективных на поиски полиметаллического оруденения участков.

Для площадной оценки анизотропии геофизических полей по каждому геофизическому признаку были рассчитанны значения двумерной автокорреляционной функции (ДАКФ) [3] (рис. 1, А-В). Максимальный корреляционный эффект достигнут: для поля сопротивлений в Северо-Западном направлении; для локального магнитного поля в двух направлениях (СЗ и СВ), при этом энергия и протяженность локальных составляющих СЗ направления значительно выше аномалий СВ направления; для поля комплексных аномалий ГСМ КТЫи в двух направлениях (СЗ и СВ) при равных энергетических составляющих локальных аномалий. Результаты произведенных построений распределения значений ДАКФ полностью подтверждаются геологическим представлением о строении участка Салаирский-2. СЗ направленность значений ДАКФ соответствует простиранию основных тектонических структур центрального Са-лаира, СВ простирания ДАКФ отражают более молодые тектонические структуры, оперяющие Аламбайский разлом.

Соответствие результатов обработки геологическим данным позволило обоснованно применять линейные фильтры с целью локализации и визуального усиления выявленных закономерностей отражения рудных зон в полях геофизических признаков.

Для выделения локальных линейных аномалий заданного направления использовался программно-математический аппарат ГИС ИНТЕГРО. В качестве показателя наличия аномалии использовалась эквивалентная (для задачи обнаружения) статистика - корреляционная сумма [8]. Размер окна и его наклон выбирались по рассчитанным для каждого геофизического признака значениям ДАКФ.

На основе геолого-геофизической модели Каменушинского рудного поля сформирован поисковый образ комплексной аномалии по данным аэрогеофизики, и для эталонного участка Салаирский-2 он представляется следующим образом.

1. Положительные локальные линейно вытянутые в СЗ направлении магнитные аномалии третьего (или выше) порядка.

2. Положительные локальные линейно вытянутые в СЗ направлении аномалии кажущегося электрического сопротивления.

3. Локальные линейно вытянутые в СЗ направлении отрицательные аномалии комплексных мультипликативных аномалий КТЫи.

В результате сопоставления полученных карт локальных линейных аномалий определены площади, соответствующие искомому образу комплексной аномалии. Нахождение известных месторождений и рудопроявлений участка

Салаирский-2 в контурах комплексных аномалий (рис. 1, Д) подтвердило гипотезу о возможной эмпирической связи характера поведения геофизических полей с местами локализации полиметаллического оруденения.

Рис. 1. Выделение перспективных зон по данным КАГС:

А, Б, В - исходные данные аэрогеофизической съемки на участке Салаир-ский-2: А - магниторазведки, Б - гамма-спектрометрии, В - электроразведки; Г - геолого-геофизическая модель структур Каменушинского месторождения; Д, Е - результаты комплексной обработки аэрогеофизических данных: Д - участок Салаирский-2, Е - участок Салаирский-1

Апробация методики выделения перспективных зон по аэрогеофизическим данным была проведена на втором эталонном участке - Урском рудном поле (уч. Салаирский-1). По полной аналогии был проведен расчет локальных характеристик аэрогеофизических данных и составлена карта перспективных площадей. Коррекции подвергся только выбор параметров окна расчета корреляционной суммы, согласно рассчитанным значениям ДАКФ был изменен наклон окна. Все без исключения известные месторождения и проявления полиметалли-

ческой группы оказались в контурах выделенных перспективных зон (рис. 1, Д). Кроме Урского рудного поля в геофизических полях на участке четко отразилась отдельно стоящая группа месторождений и рудопроявлений Сухарнолож-ского рудного поля.

Изменения в подходе к обработке аэрогеофизических данных могут и должны вноситься, основываясь на известной геологической информации о направлении основных геологических структур, мощности рыхлых отложений, проявлениях магматизма [2].

Опираясь на материалы, полученные при производстве аэрогеофизических работ на уч. Салаирский-1 и Салаирский-2 по комплексу геолого-геофизических признаков, выделены перспективные геофизические зоны и участки на всех прогнозно-поисковых площадях Салаирской минерагенической зоны и сотав-лены карты перспективных геофизических зон с предполагаемыми местами локализации полиметаллического оруденения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Альшин Л.М., Даев Д.С., Каринский А.Д. Теория полей применяемых в разведочной геофизике. - М.: Недра, 1985. - 407 с.

2. Кузнецов О.Л., Никитин А.А. Геоинформатика. - М.: Недра, 1992. - 302 с.

3. Никитин А.А., Петров А.В. Теоретические основы обработки геофизической информации: учеб. пособие - М.: РГГУ, 2008. - 112 с.

4. Тригубович Г.М. Импульсная индуктивная электроразведка при исследовании слож-нопостроенных сред: дис. ... д-ра техн. наук. - Новосибирск, 1999. - 256 а

5. Тригубович Г.М. Инновационные поисково-оценочные технологии электроразведки становлением поля воздушного и наземного базирования // Разведка и охрана недр. - 2007 -№ 8 - С. 80-87.

6. Хоу Сюели. Технология пакетной обработки геофизических данных методами вероятностно-статистического подхода в программном комплексе "Коскад 3D": дис. ... канд. техн. наук. - М., 2011. - 133 с.

7. Чернышев А.В. Вычислительные схемы и программное обеспечение решения прямых и обратных задач электромагнитного зондирования земли становлением поля: дис. ... канд. техн. наук. - Новосибирск, 2003. - 172 а

8. http://public.wiki.integro.geosys.ru