Закономерности размещения полезных ископаемых в рудоконтролирующих складчато-надвиговых структурах Забайкалья по дистанционным методам

Актуальность исследования. При геолого-съёмочных работах разных масштабов, кроме известных геологических методов, применялся метод дешифрирования аэрофотоснимков (АФС), главным назначением которого было прослеживание границ геологических комплексов при составлении геологических карт. Дистанционные методы редко использовались для выявления рудоконтролирующих структур и закономерностей размещения полезных ископаемых и’практически не использовались при поисково-разведочных работах.

Возможность дешифрирования АФС, а в последнее время и космос-нимков (КС) с большим обзором и разрешающей способностью, значительно упрощает задачу прослеживания рудоконтролирующих складчато-надвиговых структур в слабо обнаженных районах Забайкалья.

В связи с этим возникла необходимость применения дистанционных методов для выявления и прослеживания по территории Забайкалья расшифрованных в соседних регионах Приморья и Иркутской области складчато-надвиговых структур, а также выяснения роли этих структур в размещении полезных ископаемых.

Актуальна проблема выявления «слепых» месторождений, так как в настоящее время поверхность территории Забайкалья довольно плотно исследована и осталось мало неопоискованных мест.

Настоящая работа посвящена выявлению фотопризнаков рудоконтролирующих структур и мест локализации в них промышленных концентраций рудного вещества.

Объектом исследования является территория Забайкалья, отражённая на АФС и КС, обеспечивающих интегральные представления о земной коре в соответствующих диапазонах видимого, инфракрасного и радиоволнового излучения в различных масштабах и с различной разрешающей способностью.

Предметом исследования являются рудоконтролирующие складчато-надвиговые структуры, с которыми связаны миперагенические объекты.

Цель исследования — выявление закономерностей размещения полезных ископаемых в рудоконтролирующих складчато-надвиговых структурах дистанционными методами.

Для достижения цели предусматривается решение следующих основных задач:

— выявление на АФС и КС складчатых и надвиговых структур Забайкалья-с определением масштабов и этапов их формирования;

— выделение на АФС и КС рудоконтролирующих структур в пределах Забайкалья и приуроченности к ним полезных ископаемых в минерагениче-ских зонах, рудных районах, рудных узлах и месторождениях по характерным фотопризнакам;

— выявление фотопризнаков складчато-надвиговых структур, перспективных на размещение промышленных концентраций полезных ископаемых.

Основная научная идея работы заключается в выделении рудоконтролирующих структур и приуроченности к ним полезных ископаемых по АФС и КС.

Фактический материал и методы исследований. Использование результатов дешифрирования всей территории Забайкалья на АФС и КС разных масштабов, с привлечением фактических данных, полученных различными организациями (ФГУП «Читагеолсъёмка», Казаковская ГРЭ, ФГУП ЗабНИИ и др.). В процессе геолого-съёмочных и опытно-методических работ складча-то-надвиговые структуры наблюдались автором при проведении маршрутов и при документировании горно-буровых работ на многих участках и месторождениях Забайкалья.

При составлении структурных, геологических и минерагенических карт автором использовались чёрно-белые и спектрозональные КС масштаба 1: 1 500 ООО, 1: 1 ООО ООО, радиолокационные снимки масштаба 1: 200 ООО, высотные снимки масштаба 1: 200 000, АФС масштаба 1: 50 000 общим количеством более тысячи снимков за период с 1974 по 2008 годы.

Дешифрирование снимков велось визуально с последующим вынесением результатов дешифрирования на прозрачную основу. С прозрачной основы схема дешифрирования сканировалась и в компьютерном варианте накладывалась на топооснову, а затем совмещалась со схемой размещения точек минерализации.

Личный вклад автора заключается в выборе объектов и предметов исследованияпостановке цели и задач исследованийразработке модели структурно-тектонического районирования Забайкальяклассификации и характеристике складчато-надвиговых структурвыявлении закономерностей размещения полезных ископаемых в складчато-надвиговых структурах на основе дистанционных методов исследования.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается хорошей сходимостью отдешифрированных складчато-надвиговых структур со структурами, прослеженными по коренным выходам при проведении геолого-съёмочных, поисково-съёмочных и поисково-разведочных работ с большим объёмом горно-буровых работ.

Защищаемые научные положения:

1. Минерагенические зоны тяготеют к межгеоблоковым и межмегабло-ковым шовным и глубинным зонамрудные районы расположены в местах пересечения шовных зон с региональными кольцевыми структурами и глубинными зонамирудные узлы выделяются в местах пересечения региональных шарьяжей и надвигов со складками третьего порядка, диагональными разломами северо-западного направления и региональными кольцевыми структурами.

2. Месторождения приурочены к узлам пересечения локальных крутопадающих разломов, кольцевых и складчатых структур, перекрытых шарья-жами и локальными надвигами южного падения.

Научная новизна.

1. Разработан комплекс фотопризнаков, позволяющий с большой вероятностью определять места со «слепой» промышленной концентрацией полезных ископаемых в рудоконтролирующих складчато-надвиговых структурах.

2. По результатам дешифрирования АФС и КС разных масштабов прослежено структурно-тектоническое строение земной коры Забайкалья.

3. Впервые обосновано и доказано преобладание надвиговых структур мелового возраста с южным падением сместителя, к которому приурочены месторождения полезных ископаемых.

4. По результатам дешифрирования в Забайкалье выявлена разновозрастная складчатость двух этапов: 1-й этап продолжался до Ь, 2-й длился от Зз до К]. Оба этапа представлены складчатостью с различной ориентировкой осевых плоскостей, в местах пересечения которых, при дополнительных условиях, локализуются рудные узлы.

5. На снимках прослежены шарьяжи и эрозионные окна, которые ранее не фиксировались на геологических и тектонических картах Забайкалья, и установлена пространственная связь месторождений полезных ископаемых гидротермального типа с указанными структурами, что в значительной степени сужает район поисков.

Практическая значимость результатов исследования.

1. Разработанная методика выявления структур разных масштабов и этапов позволяет выявлять минерагенические структуры разных иерархических уровней не только на территории Забайкалья, но и за его пределами.

2. По результатам дешифрирования в пределах Забайкалья намечены перспективные площади на выявление ряда полезных ископаемых, к которым относятся: фронт дугового Амурского надвига, Онон-Ундинская глубинная зона, Муйско-Краснокаменская минерагеническая глубинная зона с рудными районами, Черско-Становая шовная зона, Каларская шовная зона, Хэнтэйская региональная надвиговая зона южного заложения.

Реализация результатов работы. Результаты дешифрирования с применением разработанной методики использовались при составлении геологических карт масштабов 1: 50 ООО и 1: 200 ООО на площадях Пришилкин-ской и Ундино-Даинской депрессий, в Балейском, Читинском и Каларском районах, а также на детальных участках в районах месторождений и перспективных площадей: Погромное, Нарин-Кундуй, Тыргетуй, Захаровское и ру-допроявлений: Холоджикан, Шара-Горхон и др. для ведения геологоразведочных и поисковых работ, подтвердивших приуроченность рудной минерализации к пологим надвиговым структурам. Эти результаты помогли с наименьшими затратами определить местоположение рудных объектов.

Результаты исследования используются в учебном процессе Читинского государственного университета при преподавании курсов структурной, региональной геологии и месторождений полезных ископаемых.

Апробация. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на XX пленуме Геоморфологической комиссии АН СССР (Владивосток, 1989), Всероссийской конференции к 100-летию С. С. Смирнова (Чита, 1995), на конференциях, посвященных 50-летию ФГУП «Читагеолсъёмка» (Чита, 2000), 40-летию ФГУП ЗабНИИ (Чита, 2003), IV и VI Международных симпозиумах «Проблемы геологической и минерагенической корреляции в сопредельных территориях России, Китая и Монголии» (Чита, 2003, 2005), Всероссийской конференции «Кулагинские чтения» (Чита, 2006, 2008).

Публикации. Материалы диссертации отражены в 9 опубликованных работах, в том числе 2 статьи опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Благодарности. С глубоким уважением вспоминаю моих первых наставников Е. А. Белякова и Л. С. Старченко, многому научивших меня в первые годы работы в полевых условиях.

Особую благодарность выражаю моему научному руководителю д-ру геол.-минерал. наук, профессору А. И. Трубачеву.

За предоставление материалов, помощь в проведении полевых и научных исследованиях, полезные советы, критические замечания, поддержку на всех этапах работы выражаю благодарность: д-ру геол.-минерал. наук С. М. Синице, д-р техн. наук, А. Г. Секисову (ЧитГУ), д-ру геол.-минерал. наук Г. А. Юргенсону (ИПРЭК), канд. геол.-минерал. наук В. Г. Васильеву, канд. геол.-минерал. наук Ю. Г. Саитову, Ю. П. Мишарину (ФГУП ЗабНИИ), канд. геол.-минерал. наук И. Г. Рутштейну, канд. геол.-минерал. наук А. Х. Шафикову, Г. Ф. Ильиной, Г. А. Шевчуку, Е. А. Шивохину (ООО Востокгеология), д-ру геол.-минерал. наук Ю. В. Павленко, канд. геол.-минерал. наук B.C. Чечеткину, Л. П. Старухиной, а также Т. Ф. Абдукаримовой, Б. Е. Гробману, A.B. Киняки-ну, С. А. Козлову, А. Ф. Озёрскому, С. Н. Пехтереву, И. А. Томбасову, С. П. Шубкину (ФГУП Читагеолсъемка), Л. П. Григорович, Ю. А. Филипченко (ФГУП Читагеолразведка).

За помощь в изготовлении графического материала благодарю О. П. Алексанкину, Е. С. Болотова, П. А. Дейса и Н. С. Дейс, O.A. Казаринову, O.A. Перетятько, A.B. Смирнову, Д. У. Хайдаршина.

Структура и объём работы. Работа, объемом 237 страницы, состоит из введения, 4 глав, заключения и списка использованной литературы из 129 наименований, содержит 8 таблиц, 87 рисунков.

Во «Введении» определена актуальность исследования, поставлены цели и задачи работы, сформулированы основная научная идея работы и защищаемые положения, охарактеризован личный вклад автора и практическая значимость работы.

В главе 1 «Анализ состояния рассматриваемой проблемы» прослежена история изучения складчато-надвиговых структур на территории Забайкалья с помощью АФС и КС.

Глава 2 «Методика исследования» раскрывает возможность выявления тектонических структур по различным фотопризнакам: геоморфологическим, почвенно-геоботаническим, гидрогеологическим, комплексным.

В главе 3 «Закономерности размещения минерагенических зон, рудных районов и рудных узлов, выявленных дистанционными методами» приводятся дешифрировочные признаки этих структур на примере территории Забайкалья,.

В главе 4 «Закономерности размещения месторождений, выявленных дистанционными методами» на примере ряда месторождений золота, урана, молибдена и др., определены закономерности размещения месторождений полезных ископаемых в надвиговых структурах. На основании выделенных де-шифрировочных признаков намечаются перспективные участки.

В «Заключении» обобщены результаты исследования и сформулированы главные выводы.

Терминология и методика выявления рудоконтролирующих структур. Методика выявления рудоконтролирующих структур предусматривает три этапа изучения снимков. На первом этапе исследования дешифрировались районы известных месторождений для выявления идентификационных признаков мест локализации полезных ископаемых. На втором этапе велось апробирование выявленных фотопризнаков на фотоаномалиях в районе проявлений. На третьем этапе на основе выявленных фотопризнаков были установлены фотоаномалии, потенциально перспективные на локализацию промышленных концентраций полезных ископаемых, часть которых была рекомендована для поисковых работ.

Геоблоки на АФС и КС характеризуются преобладанием определенного фоторисунка. Для Байкальского геоблока характерен линейно-ребристый фоторисунок, для Алдано-Станового и Алтае-Саянского — линейно-ветвистый, для Амурского — округло-ветвистый.

Мегаблок — составная часть геоблока.

Фоторисунок (фотопортрет) — отображение на АФС и КС формой элементов, фототоном и контрастностью геологического строения пород.

Фотоизображение — детали фоторисунка, отражающие морфострукту-ру, состав пород, их дислоцированность, трещиноватость и характер выветривания.

Глубинный разлом на снимках характеризуется тёмно-серым фототоном, прямолинейно вытянутым фоторисунком, подчёркнутым спрямлёнными руслами рек и вытянутыми хребтами, пересекающим на своём протяжении несколько фотопортретов, которые отражают различные комплексы пород разного возраста и генезиса.

Глубинная зона состоит из системы сближенных глубинных разломов, на снимках она отражена фотопортретом вытянутой формы, полосчато-прямолинейным фоторисунком с локально-белесым фототоном.

Шовная зона представляет собой систему сближенных локальных над-виговых структур и складок второго этапа, представленных на снимках полосчато-чешуйчатым и полосчато-занозистым фоторисунками.

Диагональные разломы — крутопадающие разрывные структуры северо: западного и северо-восточного простирания, образованные в результате сдавливания при надвигании Китайской платформы на Сибирскую, на снимках отражаются прямолинейно-полосчатым фоторисунком.

Дуговые разломы кольцевых структур — фрагменты кольцевой структуры, выраженные на снимках дугообразным в плане перегибом склона, водоразделами, руслами водотоков, аномальным фототоном, контактом смены фоторисунка разносоставных образований, который в конечном итоге замыкается и сопровождается радиальными крутопадающими разломами. Региональные кольцевые структуры — более 20−50 км, локальные — до 10 км в диаметре.

Надвиговые структуры на снимках прослеживаются на значительные расстояния по простиранию и образуют пластовые треугольники, направленные остриём по падению надвига. На снимках они характеризуются резкой сменой фоторисунка разносоставных образований по линии выхода смести-теля на поверхность с пологим углом падения в определённом направлении. Шаръяж, в отличие от надвига, характеризуется на снимках горизонтальным выходом сместителя и резкой сменой фоторисунка аллохтона и эрозионного окна. Сместитель выражен субпараллельным тонкополосчатым фоторисунком.

Пластовые треугольники — выходы на поверхность пород автохтона, выраженного на снимке фоторисунком (сочетанием фототона, контрастности, деталей фотоизображения), отличным от фоторисунка аллохтона, сместитель которого при пересечении с рельефом местности имеет в плане-треугольную форму, направленную остриём в пониженных частях рельефа по направлен нию падения надвига.

Маркирующий фоторисунок (горизонт) характерен для контрастных образований, он прослеживается по перемежающемуся светлому и темному фототону («бурундучная полосатость»).

Складчатость выявляется на АФС прослеживанием маркирующего фоторисунка с едиными фотопризнаками, чётко дешифрирующимися и позволяющими проследить структуру по снимку с учётом рельефа местности, после чего можно сделать заключение о ее элементах залегания и направлении падения пласта. В складчатых структурах на снимках выявляются замки и крылья-складок антиклинальных и синклинальных структур.

Этапы складчатости. Для первого этапа характерно преобладание складчатости с субмеридиональными и северо-западными осями. Окончание первого этапа приходится на среднюю юру. Для второго этапа характерно преобладание складчатости с северо-восточными и субширотными осями. По времени этот этап совпадает с юрско-меловой активизацией.

Минерагеническая зона отражена на снимках линейно-чешуйчатым фоторисунком, протяжённостью до сотен километров по простиранию. Характерные фотопризнаки минерагенических зон (большая площадь распространения, вытянутая форма в пределах шовных зон с чешуйчато-полосчатым фоторисунком надвиговых структур, совмещённых с линейно-полосчатым фоторисунком глубинных зон), рудных районов (наложенный на фоторисунок, характеризующий минерагенические зоны, крупно-фестончатый фоторисунок веерообразной складчатости первого этапа) и рудных узлов позволяют чётко фиксировать приуроченность их к различным складчато-надвиговым и разрывным структурам.

Рудный район представляет собой составную часть минерагенической зоны. На снимках представлен сочетанием фоторисунков: линейно-дугового на фронтальном надвиге, радиально-кольцевого на' морфоструктуре центрального типа (МСЦТ), округло-полосчатого в замках складок третьего порядка и линейно-полосчатого на сближенных крутопадающих разломах, как составной части глубинных зон.

Рудная зона — составная часть минерагенической зоны, характеризующаяся согласным с ней простираниемона представляет собой вытянутое в плане скопление рудопроявлений и месторождений, иногда переходящих из одного рудного района в другойфотопризнаки аналогичны рудному району.

Рудный узел — составная часть рудного района. На снимке имеет фотопортрет из сочетания фоторисунков: округло-полосчатого на замке складки третьего порядка, линейно-полосчатого на диагональных разломах второго порядка и линейно-чешуйчатого на региональном надвиге. Рудное поле приравнивается к рудному узлу и имеет с ним аналогичные фотопризнаки.

Месторождение на снимке представлено: аномально белым фототономсовмещением прямолинейного фоторисунка глубинного разлома, полосчато-округлого фоторисунка складчатости, чешуйчатого фоторисунка надвиговых структур, радиально-кольцевого фоторисунка МСЦТ, а также наличием эрозионного окна шарьяжа.

К идентификационным фотопризнакам, применение которых существенно снижает затраты на поиски мест локализации полезных ископаемых, относятся: аномально белый фототон, округлой или вытянутой по зоне формы, на едином фоторисункеналичие пересекающихся складчатых структурфоторисунок крутопадающего глубинного разломафоторисунок полого падающего сместителя надвига или шарьяжафоторисунок кольцевой структуры.

Результаты работы подтверждаются большим объёмом материалов по геологии, тектонике, металлогении, геохимии, геофизике, открытием перспективных проявлений на основе дешифрирования АФС и КС.

Выявленные структурно-тектонические закономерности размещения полезных ископаемых с использованием дистанционных методов позволяют намечать перспективные районы в Забайкалье и других регионах для поисков и прогноза мест локализации различных типов полезных ископаемых.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В диссертации решена важная научно-практическая задача по выявлению закономерностей размещения полезных ископаемых в рудоконтроли-рующих складчато-надвиговых структурах дистанционными методами.