ГИС КАК СРЕДСТВО ОЦЕНКИ РУДООБРАЗУЮЩЕГО ПОТЕНЦИАЛА ИНТРУЗИВНЫХ

ОБРАЗОВАНИЙ ВЕРХОЯНСКОГО СКЛАДЧАТОГО ПОЯСА (ВОСТОЧНАЯ ЯКУТИЯ)

Костин А.В.

Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, Якутск, Россия, kostin@diamond.ysn.ru

Использование ГИС технологий для оценки рудообразующего потенциала интрузий является новым шагом в создании единой распределенной модели геологического строения территории Якутии. Применение ГИС для оценки рудообразующего потенциала плутонов позволило объединить для пространственного анализа разнородные геологические данные, подготовить и построить базовые и тематические карты, решить задачи, связанные с пространственным анализом геологической информации и моделированием.

Верхоянский складчатый пояс чрезвычайно богат минеральными ресурсами. Здесь известно около 11000 месторождений и рудопроявлений, среди которых лидируют месторождения серебра, золота и олова, некоторые из них являются крупными и уникальными, что делает эту территорию крупнейшей благороднометалльной провинцией России. Для многих рудных месторождений установлена пространственная связь с интрузивными образованиями. Это стимулирует попытки оценить их потенциальную рудоносность. Проведенное нами исследование касается оценки потенциала интрузий на медно-порфировый тип оруденения, для которого доказана генетическая связь с интрузиями. Для этого на основе лицензионного ArcGis 9.2 создан ГИС проект, который включает:

1. Интрузивные массивы (оцифрованные с геологических карт м-ба 1:500 000 и 1:200 000)

2. Месторождения полезных ископаемых

После оцифровки слой «интрузивные массивы» преобразован в геодатабазу формата Access, которая состоит из таблицы, описывающей геометрию плутонов с вычисленными площадями выхода на дневную поверхность, их пространственную привязку и названия. В геодатабазу добавлена таблица с химическими анализами интрузивных пород (всего более 4000 анализов). Обработка таблиц осуществляется с помощью запросов, один из которых группирует плутоны по имени и суммирует площади их выхода на дневную поверхность, создавая новую таблицу. В ее ключевом поле хранятся уникальные названия массивов, что удовлетворяет «первой нормальной форме» баз данных и позволяет устанавливать отношения с другими таблицами химических анализов. Характер отношений между таблицами – один ко многим.

Для слоя «рудные месторождения» применяется классификатор, по которому визуализация месторождений осуществляется одновременно по двум признакам – рудная формация и размеры месторождения.

При совмещении слоев «месторождения полезных ископаемых» и «интрузивные массивы» выявлено, что чем более эродированы интрузивы, тем меньше в их контурах и на периферии рудных месторождений. Это является общей моделью рудной зональности, по которой рудные месторождения образуются над кровлей массивов, и подтверждается многими примерами месторождений мирового класса.

Для анализа потенциала интрузий на Au-Cu и Cu-Mo минерализацию использовалась модель медно-порфировых месторождений Монголии (G., 1995), в которой K₂O/Na₂O отношение в интервале от 0,3 до 0,7 соответствует Cu-Mo, а от 0,7 до 1,3 - Au-Cu рудно-магматическим системам.

Из геодатабазы Access с помощью запроса произведена выборка Au-Cu рудно-магматических систем с высоким потенциалом по заданному отношению K₂O/Na₂O от 0,7 до 1,3 и их разбраковка по площади выхода на дневную поверхность. Для этого составлен классификатор слоя ГИС на основе признака «площадь плутона», а выбранные группы характеризуют степень их эрозионного среза.

Чтобы сократить число потенциально перспективных на Au-Cu оруденение объектов используется фильтр, по которому отбираются плутоны, относящиеся к высококалиевой известково-щелочной и шошонитовой сериям.

Алгоритм фильтрации плутонов основывается на формулах для кривых, ограничивающих серии магматических пород на диаграмме SiO₂ – K₂O, общий вид которых описывается уравнением K₂O=k* SiO₂ - b, а запросы имеют вид:

для пород толеитовой серии:

K₂O < (0,033462*[SiO2]-1,5)

для пород известково-щелочной серии:

K₂O Between (0,033462*[SiO2]-1,5) And (0,066507*[SiO2]-2,5)

для пород высококалиевой известково-щелочной серии:

K₂O Between (0,066507*[SiO2]-2,5) And (0,169054*[SiO2]-7,12)

для пород шошонитовой серии:

K₂O > (0,169054*[SiO2]-7,12)

В запрос на выборку массивов высококалиевой известково-щелочной серии добавляется условие, ограничивающее их площадь до 5 км² и K₂O/Na₂O отношение в интервалах от 0,3 до 0,7 (для Cu-Mo систем) и от 0,7 до 1,3 (для Au-Cu систем).

Следующий шаг ГИС-анализа состоит в оценке рядов рудных формаций, которые известны в контурах крупных рудно-магматических зон. С помощью расширения SpatialAnalyst ArcGis для плутонов строится 5-ти километровая буферная зона и производится выборка буферных зон, в которых имеются месторождения от мелких до крупных, принадлежащих к Cu-Mo, Au, Ag и Pb-Zn рудным формациям.

В результате выборки Западно-Верхоянская, Сан-Юряхская и Дербеке-Нельгесинская рудно-магматические зоны и Абырабытский, Таланнахский и Якутский рудно-магматические узлы позиционируются как перспективные на Cu-Au минерализацию. По количеству крупных месторождений благородных металлов, попавших в буферные зоны плутонов, наиболее перспективной из перечисленных является Западно-Верхоянская рудно-магматическая зона, в которой выделяется Нюектаминский рудный узел. В пределах рудного узла установлены медно-молибденовая, золото-медно-порфировая, золото-(мышьяково)-сульфидная, золото-сульфидная и золото-серебряная рудные формации (Костин, Лысенко, 2006). Их размещение контролируется Кыгылтасским плутоном, протяженность которого, судя по размерам магнитной аномалии, не менее 5 км.

Проведенное исследование показало возможность использования ГИС-анализа для оценки потенциальной рудоносности плутонов. Учитывая, что сегодня накоплены большие массивы информации по изотопным датировкам, геохимии редких элементов, составу флюидов и др., эти данные также можно использовать в ГИС моделях, что расширит возможности изучения факторов формирования благородно- и редкометалльного оруденения магматических провинций.

Литература

Костин А.В., Лысенко М.С. Геологическая модель рудного узла как основа для создания прогнозно-металлогенических ГИС (на примере Нюектаминского рудного узла, Восточная Якутия) // Отечественная геология. 2006. № 5. С.29-32.

G. O. Mineral resources of the western part of the Mongol-Okhotsk Foldbelt. In Ishihara S. & Czamanske G.K. eds. Resource Geology Special Issue 18, 151-157. 1995.