Повна версія

Головна arrow Географія arrow Геологія. Прогнозування та пошук родовищ корисних копалин

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

МЕТОДИ ПОШУКІВ РОДОВИЩ КОРИСНИХ КОПАЛИН

За характером простору, на якому проводяться пошуки родовищ корисних копалин, розрізняють дистанційні, наземні і підводні методи.

Дистанційні методи пошуків

Серед них виділяються аерометоди і космогеологіческіе методи.

Геологічні аерометоди включають аеровізуальні спостереження, аерофотозйомки і десантні операції [Аерометоди ..., 1971]. Носіями реєструючих і передавальних систем дистанційних методів використовуються фотоапарати, геофізичні прилади, літаки, вертольоти. Розрізняються фотометричні методи, щоб забезпечити отримання яркостной картини можна побачити на поверхні Землі природних утворень - полів, дистанційні геофізичні та геохімічні методи досліджень, засновані на дистанційної реєстрації відповідних полів. Аеровізуальні спостереження рекомендується застосовувати перед початком наземних пошукових робіт для загальної рекогносцировки, а також під час польової роботи і після її завершення для перевірки складених польових карт. Аеродесантние операції застосовуються для виконання спеціальних наземних досліджень.

Дистанційні фотографічні зйомки проводяться за допомогою спеціальних фотоапаратів з високою роздільною здатністю. Використовуються чорно-білі, кольорові, спектро- і багатозональні фотоплівки. Масштаби аерофотознімань відповідають 1: 200000. ..1: 15000. При аерофотозніманню провідним методом роботи вважається геологічні дешифрування - з'ясування з використанням аерофотознімків даних про геологічну будову знімається території. Ці нові матеріали, в свою чергу, використовуються для вироблення комплексу пошукових критеріїв та визначення напрямку наземних пошукових робіт. Іноді на основі вивчення аерофого- матсріалов виявляється саме корисна копалина або виявляються геометричні, колірні і інші ознаки, що вказують на його присутність. Аерофотознімки дають інформацію про стан рудоконтролирующих і рудовмещающих структур і геологічних тіл, їх формі і умовах залягання.

До числа добре освоєних дистанційних геофізичних методів належать аеромагнітна, аерорадіометріческая, аерогравіметріческая зйомки і аероелектроразведка різних масштабів. Вони забезпечують уточнення і доповнення геологічних карт наземного картування і сприяють виявленню нових рудних скупчень. Аеромагнітна і гравіметрична зйомки і пошуки зазвичай проводяться в масштабах 1: 200000 ... 1: 50000. Вибір масштабу дистанційних досліджень залежить від цільового завдання, геоморфології та складності геологічної будови досліджуваної території. За ознакою майданного поширення гравімагнітних аномалій виділяють три їх типи: континентальні, регіональні і локальні. Аномалії викликаються особливостями конкретного розрізу земної кори і наявністю контрастних геологічних тіл. Конграстность їх пов'язана з відмінностями в середовищі фізичних властивостей гірських порід в геологічному розрізі. Перш за все, це стосується зон контактів порід з різними магнітними петроплотностнимі властивостями, які виявляються як зони градієнтів напруженості гравімагнітних полів.

Аерогаммасьемка застосовується для безпосередніх пошуків родовищ уранових руд і для оцінки радіоактивних порід на великих площах. Зйомка виконується в три етапи:

> Вимір гамма-випромінювання порід на висоті польоту і виділення аномалій;

> Аналіз виявлених аномалій;

> Наземна перевірка цих аномалій і їх геологічна інтерпретація. Масштаби робіт відповідають 1: 50000 ... 1: 10000.

В останні десятиліття набуло поширення вивчення при аерогаммас'емке енергетичного спектра реєстрованого гамма-випромінювання. Воно дозволяє з літака (вертольота) визначати природу радіоактивності гірських порід (U, Th, К) і рудопроявлений на знімається площі. Досить ефективним пошуковим методом є аерогаммаспсктрометрія, що вивчає структуру радіоактивного поля, створюваного гірськими породами і рудами в нижніх частинах атмосфери. Радіоактивні руди урану і торію цим методом досить легко розпізнаються з повітря за характером випромінювання. Для родовищ рідкоземельних елементів, олова, берилію, бокситів характерні підвищені кількості торію. Уран накопичується на родовищах молібдену, танталу, ніобію, фосфоритів. Накопичення калію властиво мідно-молібденовим, поліметалічних, золотим, золотосрібне, золото-сурьмяной родовищ. Тому діагностика уранової, торієвої, калієвої природи радіоактивних аномалій дозволяє прогнозувати і спрямовувати пошуки на конкретне оруденение.

Аерогаммас'емка проводиться в два етапи - фонова зйомка по рідкісної мережі маршрутів через 4-5 км і детальна зйомка між маршрутами по мережі через 0,25 км.

Космогеологіческіе методи забезпечують інтегральні уявлення про яркостной картині поверхні Землі в відповідних діапазонах електромагнітного спектра, що реєструється спеціальними приладами. В якості носіїв реєструють і передають систем використовуються штучні супутники Землі, автоматичні міжпланетні станції, пілотовані космічні кораблі, довготривалі орбітальні станції. По висоті орбіти космічні методи діляться на три групи:

> Низькоорбітальні, висотою 200-400 км (штучні супутники Землі, довготривалі орбітальні станції);

> Среднеорбітальних, висотою 500-1500 км (штучні супутники Землі);

> Високоорбітальних, висотою 30000 90000 км (штучні супутники Землі).

Дистанційні космогеологіческіе методи поділяються на фотометричні і дистанційні геофізичні та геохімічні. Фотометричні методи забезпечують отримання яркостной картини можна побачити полів. Ці методи включають чорно-біле, кольорове і інфрачервоне (ІЧ) фотографування, телевізійні космічні знімки, радарну, радіолокаційну, радіотеплового, лазерну, ультрафіолетову, спектрометричну зйомки і дослідження електромагнітної радіації Землі. За характером досліджень вони поділяються на три категорії: опис ресурсів, пошуки ресурсів і контроль навколишнього середовища.

Основним видом космічних спостережень є фотографічна зйомка в діапазоні видимого випромінювання поперечних електромагнітних хвиль. Використовуються чорно-білі, кольорові, спектро- і багатозональні фотоплівки. Масштаби фотозйомок відповідають 1: 1000000 ... 1: 100000. Іншим різновидом фотометричних методів є фотоелектронні телевізійні і спектрометричні зйомки.

Телевізійні зйомки мають підвищену оглядовістю, зниженою роздільною здатністю. Вони дозволяють виявляти глибинні структури земної кори - планетарні, трансконтинентальні, регіональні лінеаменти і глибинні розломи, тектонічні брили, різноманітні за масштабом і своєю природою кільцеві структури (рис. 1-4). Послідовна деталізація даних дистанційних методів найбільш ефективно здійснюється при використанні матеріалів різних фотозйомок з чотириразовим розривом в їхній масштаб. Використання космічних знімків при мінсрагснічсскіх дослідженнях направлено на виявлення рудоконтролирующих структур:

У сводово складки підняттів, що виникли в процесі активізації і визначили мінерагенічній зональність концентричного типу (рис. 3, 33);

> Лінійних наскрізних зон, січних структурний план регіонів різної будови, і несучих систему рудоконтролирующих структур (рис. 4, 28);

> Вогнищевих структур магматичного походження, що володіють радіально-концентричним будовою і контролюючих розміщення окремих рудних вузлів і рудних полів (рис. 3, 32).

При виявленні з аерокосмічних матеріалами площ, перспективних на виявлення корисних копалин, істотне значення мають геометричні особливості зображення того чи іншого геологічного об'єкта.

Основними методичними прийомами використання комплексу аерокосмічних матеріалів є: послідовна деталізація аерокосмічних матеріалів від дрібномасштабних до детальним; використання комплекту аерокосмічних матеріалів різних видів, але близьких або однакових масштабів, а також дистанційних матеріалів одного виду, але різних за сезонним умовам зйомки; комплексна інтерпретація аерокосмічних фотознімальних, геофізичних, геохімічних та інших матеріалів.

Спектрометричні зйомки проводяться за допомогою скануючих систем у вузьких зонах видимої (і інфрачервоної) частин спектра. Інфрачервоні зйомки проводять фотоелектронними системами - тепловізорами-теплолокаторамі, що перетворюють невидиме зображення у видиме на люминисцируют екранах. Спостереження виконують в діапазонах двох "вікон" інфрачервоного спектра - від 1,8 до 5,3 і від 7,5 до 14 мкм (1 мкм = 110 м), в межах яких інфрачервоні промені відносно слабко поглинаються в атмосфері. Інфрачервоні зйомки виявляють елементи ландшафту різної теплоємності - ділянки багаторічної мерзлоти, теплові потоки в водах (в діапазоні першого "вікна" 1,8 ... 5,3 мкм) і об'єкти з чітко підвищеною температурою - зони вулканічної і гідротермальної діяльності, глибинні аномалії лінеаментів , кільцевих розломів (в діапазоні другого "вікна" 7,5 ... 14 мкм). Вони широко використовуються при дешифруванні космофотоснімков і сприяють виявленню глибинних активних структур земної кори.

Радарні або радіолокаційні зйомки використовуються для виявлення геоморфологічних елементів місцевості, тектонічних зон і дають додаткову інформацію за характером рослинного покриву, оцінці водоносних структур і речового складу порід. Вони засновані на вивченні радіохвиль довжиною від 1 до 100 см, що відображається від земної поверхні і реєструються на борту космічного корабля або супутника. Роботи виконуються в масштабах 1: 200000-1: 10000, а якість знімків практично не залежить від погодних умов.

Космомагнітная і косморадіометріческая зйомки. Ці геофізичні методи забезпечують уточнення геологічних карт і сприяють виявленню корисних копалин.

Космофотоснімкі можуть належати до таких рівнях генералізації, як глобального, регіонального, локального, детальному. Генералізація - це природний при фотографуванні з великих висот відбір елементів ландшафту та природних об'єктів, відповідних масштабу космофотоснімка. Трансформовані космофотоснімкі - це знімки, виправлені за кут нахилу за рахунок кривизни поверхні землі, наведеної до заданого масштабу, і мають сітку меридіанів і паралелей.

Дешифрування космофотоснімков базується на принципах геологічного дешифрування аерофотознімків з урахуванням основної їх особливості - високою генералізації, що впливає на відбір дешифровочних ознак. Завданнями дешифрування є:

  • 1) вивчення характеру тектоніки, морфології структурних форм, їх взаємовідносин, генезису і відносного віку;
  • 2) виявлення і простежування на території литолого-стратиграфічних комплексів порід, аналіз їх просторових і часових співвідношень;
  • 3) вивчення та аналіз геоморфологічних особливостей території - генезису форм рельєфу і їх віку;
  • 4) вивчення ландшафтної оболонки Землі і ступеня відображення в ній геологічних об'єктів;
  • 5) уточнення, деталізація складених геологічних карт або створення їх нових варіантів.

Розрізняють якісні і кількісні методи дешифрування. Кількісне прогнозування проводиться на дешифровочних ознаках. Вони дозволяють визначати елементи залягання порід, розміри геологічних тіл, амплітуди переміщення по діз'юнктівов. Дешіфровочние ознаки поділяються на геометричні та фотограмметричні. До першої групи прямих дешифровочних ознак відносяться форма, розміри і взаємне розташування геологічних тіл, а до другої - колір об'єктів і фототон. До непрямих дешіфровочние ознак належать рельєф, гідромережа, грунт, рослинність, природні територіальні комплекси.

Рельєф є універсальним індикатором новітніх тектонічних і сучасних геологічних процесів, діз'юнктівних порушень, плікатівних структур. В результаті виходить наступна дешіфровочние інформація: від попереднього визначення речового складу порід до особливостей тектоніки ділянки і від вивчення форм рельєфу до їх відносного віку. На космофотоснімках дешифрируются асоціації порід, що відповідають конкретним формаціям і фациям. Відображенню на космофотографіях основних літолого- стратиграфических комплексів порід сприяє їх твердість або стійкість до вивітрювання і вираженню в рельєфі. Найбільш істотним Індикаційна ознакою різних типів порід є характерний малюнок їх поверхні. Він відображає певні взаємини між забарвленням порід, формою рельєфу, малюнком гидросети, розподілом елювії, рослинністю і трещиноватостью порід. Виявляються елементи регіональної тектоніки:

> Виділяються структурні комплекси та поверхи,

> Вивчаються розриви,

> Досліджуються складчасті форми,

> Встановлюється характер розвитку регіону або великих структур,

> Визначається глибинне будова територій (рис. 1-4, 32, 33, 36).

У відкритих районах без рослинності велику допомогу надають кольорові фотознімки. На них родовища корисних копалин виявляються за індивідуальною забарвленням або кольором елювії-делювії. Хорошим прикладом може служити відображення медновкрапленних руд родовища Саіндак в Пакистані (рис. 36). Іншим прикладом є зелено-сірі Міденосний пісковики Казахстану, виявлені серед червоноколірних безрудних порід. У разі виявлення корисних копалин в елювії за забарвленням аналіз кольорових фотоматеріалів дозволяє оконтурювати можливу область його знесення.

Структурні критерії дешифрування служать визначальними при виділенні ділянок на пошуки родовищ руд в платформних і складчастих регіонах. До розривних структур частіше приурочені дайки, кварцево-сульфідні жили, зони прожілково-вкраплень мінералізації. Кварцові жили виділяються світлими смугами-лініями по звалили кварцу. Уздовж рудоносних ДАЕК спостерігаються облямівки контактово-змінених порід. На космофотоснімках видно зони виклинювання розривів. На їх продовженні можуть розташовуватися тріщини з ланцюжками рудних тіл або структури типу "кінського хвоста". Такі структурні обстановки сприятливі для знаходження рудних родовищ. Складчасті структури дешифрируются в формі діапірових куполів, вигинів складок, гребенів складок, флексур. У закритих районах вони виділяються за аномалій в будові ландшафтів і по морфоструктурам. У складчастих регіонах аналіз малюнка шаруватості і пластових фігур іноді дозволяє визначати форму складок в плані і виявляти падіння шарів. Це дасть можливість відбудовувати карти отдешіфрірованних маркірують горизонтів. Неоструктурному елементи виявляються по аномалій в малюнку гидросети, в будові долин, в образі денудационного рельєфу, по грунтовим і геоботанічних ознаками. Тоді з'являється можливість складання схем неотектонических структур в тому чи іншому регіоні (див. Рис. 32, 33).

Для багатьох типів рудних родовищ встановлюється просторова зв'язок з розломами глибинного закладення і интрузивами, фіксуються на космофотоснімках. На дрібномасштабних космознімків виділяються лінеаменти (рис. 2, 4). На більш детальних космофотоснімках відбивається складну будову зон лінеаментів, що складаються з серії кулісообразно розломів і Оперяють їх тріщин. Нерідко розломи простежуються далі, ніж показано на тектонічних картах. З ними можуть бути пов'язані прояви рудоносних інтрузівов, поясів ДАЕК, рудоносних метасоматитів (рис. 5). Аналіз положення рудних об'єктів по відношенню до отдешіфрірованним по Космоснімки структурних елементів дозволяє виявляти рудоносні структури і окремі родовища. Такі рудоносні площі зазвичай тяжіють до вузлів перетину поздовжніх рудоконтролирующих, діагональних і поперечних рудоконцентрірующіх глибинних розломів, до різких коленообразно вигинів структур. В інших випадках матеріали космічних фотозйомок дозволяють з високою точністю отдешіфріровать контури рудоносних інтрузивних тіл, зон мінералізованих метасоматитов, рудоносних магматичних куполів, ще не розкритих ерозією.

Наприклад, космічні пошуки поліметалічних руд в Каліфорнії (США) показали високу їх ефективність. Аналіз космічних даних по цьому регіону проводився такими методами:

  • 1) загальним оглядом земної поверхні, що сприяє сприйняттю регіонального геологічної будови і взаємин порід;
  • 2) ідентифікацією численних техногенних і геоморфологічних деталей;
  • 3) виділенням слабких аномалій, сприятливих на корисні копалини;
  • 4) кореляцією відбивних здібностей порід з закартировано літологостратіграфіческімі підрозділами або зонами гидротермально змінених порід;
  • 5) виділенням площ, рекомендованих для пошуків рудних родовищ. В результаті на фотокосмоснімках були виявлені кільцева структура діаметром 8 км і ряд лінійних лінеаментів.

Кільцева структура розташована всередині плутона кварцових монцонитов. Палеозойські осадові породи откартіровани по сіро-зеленого і синього тонів, а зона интрузива - по коричневому, палеозойські метаморфіти - по білому. Зафіксовані аномально яскраві відображення, мабуть, обумовлені прошарками глинистих порід, вапняків і доломіту, змінених гідротермальних процесами. За високих значень коефіцієнта відбиття на знімках визначалися зони прояви метаморфізму, метасоматоза і зруденіння. На основі цих даних були виділені нові рудоперспектівние ділянки, на яких потім при пошукових роботах були виявлені родовища поліметалічних руд.

Іншим хорошим прикладом успішного прогнозу корисних копалин дистанційними космічними методами, виконані А.А. Поцелуева, Ю.С.Ананьевим, В.Г. Житкова і ін. [2007 г.] є Рудно-Алтайські рудні регіони. Проводилися прогнозні дослідження на поліметалічні руди в Зиряновська і Леніногорського рудних районах. Детальний дешифрування космофотоснімков різного масштабу з польовими ревізійними спостереженнями дозволило виділити лінійні, кільцеві, дугові і інші вогнищеві, блокові структури, що несуть ознаки рудних об'єктів.

Виконаний аналіз і інтерпретація матеріалів космічних знімків дозволили виділити різномасштабні структури, що контролюють положення рудних вузлів і рудних полів відомих родовищ. Додатково намічені нові рудоперспектівние площі на пошуки прихованого зруденіння. Дослідження показали, що поряд із загальними факторами структурного контролю зруденіння, що включають лінійні і кільцеві структури, в кожному дослідженому районі виявлено індивідуальні риси, зумовлені особливостями геологічної будови. Але спільними для Зиряновська і Лениногорского рудних районів виявилися наступні ознаки зруденіння:

  • 1) зв'язок з великими кільцевими структурами діаметром 100 км і більше. Родовища розташовуються в 25-40 км від їх центрів;
  • 2) зв'язок з кільцевими структурами меншого розміру, які приурочені до малих інтрузій. Діаметр цих структур в Зиряновська районі не перевищує 20 км, а родовища розташовуються в 1-3 км від їх центрів, а в Леніногорського - до 20 ... 80 км;
  • 3) зв'язок з лінійними структурами і зонами підвищеної лінеаризації меридіональної, північно-східній і північно-західній орієнтування і ділянками їх сполучення. У Леніногорського районі також проявилася зв'язок з субширотними структурами.

Особливістю Зиряновська району є лінійно-блокове будова і наявність вогнищевих структур. Для Лениногорского району характерні "тектонічні лінзи-блоки". За матеріалами середнього просторового дозволу космоснимков для Лениногорского району встановлено зв'язок зруденіння з такими структурами:

> Великими кільцевими структурами діаметром 100 км і більше;

> Кільцевими структурами діаметром 20 ... 80 км;

> Меридіональними, широтними, північно-західними, північ-північно-західними, північно-східними лінійними структурними ділянками найбільшої щільності лінеаментів;

> Ділянками концентрації тел малих інтрузій в обрамленні великих тектонічних лінз-блоків.

Крім того, дані дистанційного зондування з високою роздільною здатністю дали нову геологічну і прогнозно-пошукову інформацію: рудні об'єкти пов'язані з північно-східними, широтними, північно-західними лінійними структурами; лінійно-витягнутими тілами еффузівно-осадових порід між основними тектонічними лінзами; ділянками зміни простягання шаруватості з північно-західного на широтне; кільцевими структурами, дуговими елементами вулкан-плутоніческой природи. Ці виявлені закономірності виступають в якості прогнозно-пошукових критеріїв перспективних на поліметалеве оруденение ділянок рангу "рудний вузол - рудне тіло".

Отже, інформація, закладена в матеріалах аерокосмічних зйомок, дозволяє істотно розширювати продуктивні на оруденение площі, намічати нові ділянки, перспективні на пошуки різноманітного ендогенного і екзогенного зруденіння. Аналіз можливостей дистанційних методів показує, що вони можуть успішно використовуватися при складанні геологічних і спеціалізованих сгрукгурно-формаційних карт. Такі карти уточнюють умови ведення пошуково-знімальних, пошукових і оціночних робіт, а також служать новою основою для визначення та уточнення сприятливих на ту чи іншу оруденение передумов, ознак промислової рудоносности і для виділення нових рудоперспектівних площ.

 
<<   ЗМІСТ   >>