Минерагенические исследования на основе геолого-картографического моделирования (на примере пермского края)




Скачать 326.95 Kb.
НазваниеМинерагенические исследования на основе геолого-картографического моделирования (на примере пермского края)
Дата29.09.2012
Размер326.95 Kb.
ТипАвтореферат


На правах рукописи


Попов Андрей Геннадьевич


МИНЕРАГЕНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

НА ОСНОВЕ ГЕОЛОГО-КАРТОГРАФИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

(НА ПРИМЕРЕ ПЕРМСКОГО КРАЯ)


Специальность: 25.00.11 “Геология, поиски и разведка

твердых полезных ископаемых, минерагения”


Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата

геолого-минералогических наук


Пермь – 2009


Работа выполнена на кафедре минералогии и петрографии в ГОУ ВПО «Пермский государственный университет»


Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Фаина Алексеевна Курбацкая


Официальные оппоненты:


доктор геолого-минералогических наук, профессор Борис Степанович Лунев,

кандидат геолого-минералогических наук Николай Алексеевич Даровских


Ведущая организация:

ОАО «Уральская геологосъемочная экспедиция», г. Екатеринбург


Защита состоится “25“ июня 2009 г., в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.189.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Пермский государственный университет” по адресу: 614990, Пермь, ул. Букирева, 15, зал заседания ученого совета.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного университета.


Автореферат разослан “22“ мая 2009 г.


Отзыв на автореферат в 2-х экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим направлять по адресу: 614990 Пермь, ул. Букирева, 15, Пермский государственный университет, ученому секретарю диссертационного совета В.А.Гершаноку. Факс: (342)237-16-11.


Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор В.А. Гершанок


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы заключается в новом восприятии и использовании пространственной геологической информации при минерагенических исследованиях с помощью геолого-картографического моделирования (ГКМ) по поисковым критериям в технологиях геоинформационных систем (ГИС).

Основная цель работы – установление закономерностей распределения рудных полезных ископаемых и алмазов хорошо изученной территории Пермского края, расположенной на востоке Восточно-Европейской платформы и смежной западной части Уральской складчатой системе до Главного Уральского разлома. Принятый инструмент исследования – ГКМ в технологиях ГИС. Несмотря на широкое применение ГКМ в практической геологии, особенно с развитием компьютерных технологий, методология этого метода в научной геологии раскрыта недостаточно. Таким образом, дополнительной целью работы было совершенствование методологии ГКМ при применении его в минерагенических исследованиях.

Для достижения цели необходимо было решить ряд задач: 1) провести общий анализ геологии региона, включая анализ стратиграфии, тектоники, глубинного строения, магматизма и полезных ископаемых, 2) разработать методологию геолого-картографического моделирования, 3) провести морфоструктурное (морфоминерагеническое) районирование и 4) минерагенические исследования с помощью ГКМ, 5) выделить перспективные территории на установление месторождений полезных ископаемых для пополнения минерально-сырьевой базы Пермского края.

Научная новизна работы заключается в выявлении новых закономерностей пространственного распределения рудных полезных ископаемых и алмазов исследуемой территории, совершенствовании методологии ГМК в технологиях ГИС применительно к региональным минерагеническим исследованиям.

Положения диссертации, выносимые на защиту.

  1. Основным методом минерагенических исследований с целью прогноза месторождений твердых полезных ископаемых является геолого-картографическое моделирование – пространственный анализ сочетания прогнозных критериев и минерагенических факторов как геологических полей.

  2. Схема закономерности размещения рудных полезных ископаемых востока Восточно-Европейской платформы и смежной западной части Уральской складчатой системы представляет пространственное распределение металлов двух групп: повсеместно распространенные и характерные для определенных минерагенических подразделений и тектонических структур.

  3. Модель алмазоносности Уральской складчатой системы: россыпи алмазов развиты только на морфоструктурах надвиговых пластин Западно-Уральской внешней зоны складчатости и на морфоструктуре Улсовской расщелины Улсовско-Висимского мегасинклинория с отсутствием проявления магматизма и являются переотложенными россыпями с хорошо отсортированными алмазами и унаследованным прибрежно-морским генезисом.

Исходные материалы, использованные в работе.

Карты и цифровые модели: схема строения фундамента Пермского Приуралья и Кировской области (В.М.Проворов, 2000-2007); тектоническая схема Северного, Среднего и северо-восточной части Южного Урала (И.Д.Соболев, 1966); тектоническая карта Урала масштаба 1:1000000 (И.Д.Соболев, 1983); цифровая модель геологической карты Пермской области масштаба 1:500000 (Б.К.Ушков, 2002, с участием автора); геологическая карта масштаба 1:200000 Северного и Среднего Урала; цифровые модели геологических карт третьего поколения масштаба 1:200000 (ФГУП «Геокарта-Пермь», Уральского регионального компьютерно-информационного центра г. Екатеринбурга, 1995-2006); карта фонда нефтяных структур Пермского края за 2006-2008 гг. масштаба 1:500000 (ОАО «ПермНИПИнефть); цифровая модель рельефа (ЦМР) Пермского края, масштаба 1:200000 (А.Г.Попов, 2000-2008); карта магнитных аномалий масштаба 1:200000 по базе данных (Б.В. Гололобов, 2002) в авторском варианте. Космические снимки, соответствующие масштабам 1:100000-1:10000 LandSat, IRSS и программа Google Earth. Базы данных, связанные с картографической информацией: месторождения и проявления полезных ископаемых Пермского края (Б.К.Ушков, 2002, А.Г.Попов, 2006); россыпи алмазов Пермского края (А.Г.Попов, 2003); фонд структурных скважин по Пермскому краю 1995-2000 гг.; стратиграфия Пермского края на основе Стратиграфических схем Урала, Предуралья и Восточно-Европейской платформы (1980-1997), легенда Средневолжской серии листов Государственной геологической карты РФ масштаба 1:200000 (1999), легенда Пермской серии листов государственной геологической карты РФ масштаба 1:200000 (ФГУП "Геокарта-Пермь", 2000); биостратиграфические и минералогические критерии расчленения мезозойско-кайнозойских отложений западного склона Урала (В.В.Оборин, Т.В.Харитонов, А.Г.Попов, 2004), а также данные геолого-съемочных работ (ГСР) по Пермской области за 1980-2005 гг. и геолого-поисковые отчеты на алмазы по западному склону Урала за 1939-2002 гг.

Автором проанализировано 360 литературных источников, в том числе 97 опубликованных и 263 геолого-поисковых отчетов и тематических работ, хранящихся в Пермском фонде геологической информации.

Практическая значимость заключается в прогнозе месторождений полезных ископаемых и выделении перспективных площадей для постановки поисково-оценочных работ.

Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе в рецензируемом научном журнале, входящем в перечень ВАК РФ. Научные результаты обсуждались на научно-производственных конференциях по геологии и полезным ископаемым Западного Урала, по проблемам минералогии, петрографии и металлогении Урала (Пермь, 2002-2006), на конференции, посвященной 50-летию открытия первой алмазной кимберлитовой трубки «Зарница», ВСЕГЕИ, (Санкт-Петербург, 2004); конференции «Использования технологий ГИС, ArcView, ArcGIS, ESRI», (Пермь, 2006). За статьи по теме диссертации автор отмечен дипломом конкурса МПР РФ «Рациональное природопользование и охрана окружающей среды – стратегия устойчивого развития России в XXI веке» (2006). Апробация работы проведена в ФГУП «Геокарта-Пермь» при геологическом доизучении территории Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей масштаба 1:100000 (2002), стратиграфии мезо-кайнозойских отложений Урала и Восточно-Европейской платформы (2004), создании геолого-экономической карты Пермской области (карта ценовой поверхности минерально-сырьевых ресурсов); в ООО «Горная компания «Эдельвейс» при оценке возможного верхнепермско-мезозойского кимберлитового магматизма на территории Кировской области (2004); в ФГУГСП «Пермгеолнеруд» при оценке прогнозных ресурсов железа, золота, платины и алмазов Красновишерского и Горнозаводского районов Пермского края (2007). В 2005-2008 гг. материалы работ использовались автором при работе в Министерстве природных ресурсов Пермского края.

Личный вклад автора заключается в:

  • создании прогнозно-минерагенических карт Пермского края для рудных полезных ископаемых и алмазов;

  • создании базы данных россыпей алмазов;

  • выводах по алмазоносности Урала;

  • результатах минерагенических исследованиях;

  • усовершенствовании методологии ГКМ с целью прогноза месторождений полезных ископаемых.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и четырех графических приложений. Работа содержит 145 страниц текста, 27 иллюстраций и 6 таблиц в тексте. Графические приложения: карта морфоструктур, прогнозно-минерагеническая, минерагения алмаза и карта фундамента, составленные с использованием лицензионных программ ArcView 3.2a-3.3, ArcGIS 8.2.-9.1. Автор имеет сертификаты от компании ESRI на ArcInfo и ArcGIS.

Автор выражает благодарность научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук, профессору Ф.А.Курбацкой, доктору геолого-минералогических наук, заведующему лабораторией месторождений алмазов кафедры минералогии Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова В.К.Гаранину, докторам геолого-минералогических наук, профессорам кафедры минералогии и петрографии Пермского университета Б.М.Осовецкому, Р.Г.Ибламинову, заслуженному геологу России Б.К.Ушкову, геологу Т.В.Харитонову, кандидату технических наук А.В.Коноплеву, геологам ЗАО «Уралалмаз» Н.Г.Калашникову, Г.П.Корелину и Ю.Г.Пактовскому.


СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первое защищаемое положение. Основным методом минерагенических исследований с целью прогноза месторождений твердых полезных ископаемых является геолого-картографическое моделирование – пространственный анализ сочетания прогнозных критериев и минерагенических факторов как геологических полей.

Минерагения Уральской складчатой системы в пределах Пермского края обобщена в работах Р.Г.Ибламинова, Г.В.Лебедева, А.С.Сунцева (2001-2003), раскрыта в прогнозно-металлогенической карте Северного и Среднего Урала в пределах Центрально-Уральского поднятия и Западно-Уральской зоны складчатости масштаба 1:200000 (Г.О.Пунтусова, 2002) на основе формационного анализа (Ф.А.Курбацкая, 1991-2003) и минерагеодинамики (Р.Г.Ибламинов, 2001). Государственное геолого-минерагеническое картографирование масштаба 1:500000 (ГМК-500) было проведено по Уральской складчатой системе (Б.К.Ушков, 2003) по принципу оконтуривания площадей с известными проявлениями. Минерагенические исследования, проведенные автором, основаны на методических рекомендациях прогнозно-минерагенического картирования ВСЕГЕИ (2005) с установлением минерагенических факторов и минерагенических подразделений: минерагеническая провинция (пояс)-минерагеническая зона (область)-рудный район-рудный узел. Низший минерагенический таксон рудный узел размером от n100-1500 км2.

Традиционно поиски месторождений полезных ископаемых осуществляются по поисковым критериям (В.И.Смирнов, 1957, В.И.Красников, 1965, В.М.Крейтер, 1969, В.В.Аристов, 1975, А.Б.Каждан, 1985, Д.В.Рундквист, 1986, А.Г.Баранников, 1999, ВСЕГЕИ, 2005) с использованием критериев дистанционного зондирования и аппаратного сканирования Земли. Критерии были ранжированы автором по значению и типам на 20 классов. При разработке методологии ГКМ было определено, что прогнозное моделирование проводится по картографическим поверхностям. Для осуществления моделирования поисковые критерии были преобразованы в геологические поля.

Для установления минерагенического фактора 1-го рода были использованы рудогенерирующие формации полезных ископаемых. Минерагенический фактор 2-го рода устанавливался по прогнозным критериям: пространственно-генетическому, гипсометрическому, формационно-стратиграфическому, критерию разломов, геофизическим аномалиям и критерию линеаментов.

Для пространственно-генетического критерия приняты морфоструктуры, выявленные по цифровой модели рельефа (ЦМР) и линеаментному анализу, отвечающие известным тектоническим структурам и структурам смешанного генезиса с характерными проявлениями и месторождениями полезных ископаемых. По данному критерию составлена карта морфоструктур Пермского края (рис.1). Гипсометрический критерий был получен путем вычисления среднего значения рельефа (xср.) известных месторождений и



Рис.1. Морфоструктуры Пермского края (авторская карта)

На рисунке: морфоструктуры тектонические, соответствующие: А – платформе, Б - Уральской складчатой системе; А.1.Восточно-Европейская платформа: А.1.1.Верхекамская структура, А.1.2.Камский наложенный вал, А.1.3.Камская структура, А.1.4.Пермская структура, А.1.5.Юго-Камская структура; А.2.Печоро-Баренцевоморская метаплатформенная область: А.2.1.Печорская структура; А.3.Тиманский кряж: А.3.1.Тиманский вал А.3.2.Предтиманский прогиб; Б.1.Предуральский краевой прогиб (ПКП): Б.1.1.Печорская впадина, Б.1.2.Соликамская впадина, Б.1.3.Косьвинско-Чусовская седловина, Б.1.4.Юрюзано-Сылвенская впадина; Б.2.Западно-Уральские надвиговые пластины: Б.2.1.Вишерская пластина, Б.2.2.Яйвинская пластина, Б.2.3.Чусовская пластина; Б.3.Рифей-вендские блоки Центрально-Уральского поднятия (ЦУП): Б.3.1.Печорский блок, Б.3.2.Вишерский блок, Б.3.3.Чусовской блок, Б.4.1.Тагило-Магнитогорская структура; морфоструктуры смешанного генезиса – В: В.1.Колвинская структурная долина прорыва, В.2.Камская долина прорыва, В.3.Вишерский размыв, В.4.Улсовская расщелина, В.5.Усьвинско-Вильвенское тектоническое окно, В.6.Ухтымский аллохтонный клипп, В.7.Колчимский аллохтонный клипп.


проявлений с выведением гипсометрических поверхностей полезных ископаемых. Формационно-стратиграфический критерий соответствовал выборке из генеральной совокупности стратиграфических подразделений и магматических комплексов, отвечающих характерным полезным ископаемым. Критерий разломов определен путем расчета буферных зон связи разломов с полезными ископаемыми, значение составило 2-3,5 км. В качестве критерия геофизических аномалий приняты аномалии по базе данных магнитного поля Б.В.Гололобова (2002). Критерий линеаментов аналогично критерию разломов был получен путем расчета буферных зон связи с полезными ископаемыми, значение составило 2-7,5 км.

К полям прогнозных критериев применен анализ пространственного сочетания, заключавшийся в выводе ареалов, сочетающих максимальное количество прогнозных критериев – минерагенический фактор 2-го рода. Его пространственное сочетание с минерагеническим фактором 1-го рода определено как места возможных месторождений – рудные узлы (рис. 2).





Рис. 2. Схема проведения моделирования с целью прогноза месторождений полезных ископаемых


Моделирование было проведено в технологиях ГИС с использованием модуля Model Builder компьютерных программ ArcView и ArcGIS (ESRI). Результаты исследований отражены на прогнозно-минерагенической карте. Полученные рудные узлы совпали с известными месторождениями и проявлениями полезных ископаемых (Б.К.Ушков, 2003), что доказывает работоспособность примененного метода и обоснованность первого защищаемого положения. Некоторые проявления (Вейнберг, Коростелевское и др.) не вошли в состав узлов, что объясняется недостаточным количеством сочетающихся прогнозных критериев. Были получены новые прогнозные узлы: Fe (Щегровитский), нехарактеризующийся проявлениями, и Pt, МПГ, U и Th (Молмыс-Кадьинский, Косьвинско-Койвинский), отвечающие развитию спарагмитовой формации нижнего венда.

Таким образом доказано, что прогноз мест возможных месторождений полезных ископаемых (рудных узлов) с помощью геолого-картографического моделирования основан на анализе пространственного сочетания прогнозных критериев и минерагенических факторах.

Второе защищаемое положение. Схема закономерности размещения рудных полезных ископаемых востока Восточно-Европейской платформы и смежной западной части Уральской складчатой системы представляет пространственное распределение металлов двух групп: повсеместно распространенные и характерные для определенных минерагенических подразделений и тектонических структур.

Минерагенические исследования были проведены с помощью ГКМ – анализа пространственного сочетания прогнозных критериев и минерагенических факторов на металлы: Fe, Mn, Ti, Cr, V, Zr, U, Th, Pt, металлы платиновой группы (МПГ) и Au.

В результате проведенных исследований выделены: 4 минерагенические области, 7 рудных районов и 19 рудных узлов (табл. 1, рис. 3).

I. Ветлужская минерагеническая область находится на Верхнекамской морфоструктуре Верхнекамской впадины и входит в обширный ареал с проявлениями Au и Pt аллювия севера Восточно-Европейской платформы, известны с 30-х гг., c cодержаниями от нескольких до 100 мг/м3 (Б.С.Лунев, Б.М.Осовецкий, В.А.Наумов). Прогнозные ресурсы Au в пределах края оценены А.Н.Угрюмовым (1976) в 10т. Пространственно золотоносный аллювий и проявления Fe связаны с отложениями рудной юры и терригенным триасом. По минерагеническим факторам выделены золотоносно-рудные районы: I.1. Веслянский и I.2. Косинский с проявлениями россыпного золота.

II. Предуральская минерагеническая рудно-эвапоритовая область, расположеная на Предуральском краевом прогибе и на примыкающей части платформы, входит в состав обширной Волго-Уральской эвапоритовой субпровинции Восточно-Европейской платформы выделенной ЦНИИгеолнеруд (2000) и протягивающейся от Северного Ледовитого океана до Каспийского моря. Зона контролируется кунгурским и уфимским ярусами перми и включает в себя два рудных района. II.1. Район медистых песчаников с рудосодержащей формацией шешминской свиты уфимского яруса перми со средним содержанием меди 3%. Кроме меди, установлены: V (с содержанием 0,3%), Ag, Pt и МПГ (Б.К.Ушков, 2000, Т.В.Харитонов, 2002). Прогнозные ресурсы V оценены в 340 тыс. т., Cu в 500 тыс. т (Б.К.Ушков, 2006). II.2. Район калийно-магниевых солей Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей (ВКМКМС). Эвапориты района являются рудогенерирующей формацией: Na, K, Rb. Техногенные нерастворимые осадки рассолов содержат аномальные


Таблица 1

Минерагенические подразделения в пределах Пермского края




Минерагеническая область-рудный район-рудный узел

Полезное ископаемое (металл)

Возраст

Прогнозные ресурсы Р32

(ВИЭМС, 1986)

I

Ветлужская минерагеническая область

Fe, Au, Pt

MZ

Au-10т (Угрюмов,1996)

I.1.

Веслянский район

Au




Au-1т (авт.)

I.2.

Косинский район

Au




Au-2т (авт.)

II

Предуральская минерагеническая рудно-эвапоритовая область

K, Mg, Rb, Sr, Cu, V, Au, Ag, Pt, РЗМ

P1k –P2u




II.1.

Район медистых песчаников

Cu, V, Ag, Pt

P2u

Cu-1 млн.т (авт.)

V-340тыс.т(авт.)

Cu-500тыс.т (Ушков, 2000)

II.2.

Район калийно-магниевых солей (Верхнекамское месторождение калийно-магниевых солей)

K, Mg, Rb, Au, Ag, Pt, РЗМ

P1k

Au-400тыс.т(авт.),

Pt-400тыс.т(авт.), (Харитонов, 2002)

III

Минерагеническая область Центрально-Уральского поднятия




R-S1




III.1

Вишерский рудный район




R2-S1






Рудные узлы










III.1.1

Мойвинский

Au, W, Cr

О2-S1

Au-1т (авт.)

III.1.2

Чувальский

Au, Fe, Mn

О2-S1;

Pg

Au-20т

Fe-20тыс.т

Mn-7тыс.т (Ушков, 2000)

III.1.3

Посьмакский

Au, U, Th

S1

Au-1 т (авт.)

III.1.4

Юбрышкинско-Шудьинский

Ti, Zr, Au, W, Pt, РЗМ




Ti-30 млн.т (авт.)

Au, Pt-5т (авт.)

III.1.5

Чурольский

Pt, Ti, Zr, Nb, Tn

R2-O3

Pt-2т (авт.)

III._.6

Молмыс-Кадьинский

Pt, V, U, Th

V1

Pt-5т (авт.)

III.2.

Чусовской рудный район




R2-S1







Рудные узлы










III.2.1

Щегровитский

Fe, V, Mn

R2

Fe-1млрд.т (авт.)

III.2.2

Косьвинско-Койвинский

Pt, U, Th, V

V1

Pt-5т (авт.)

III.2.3

Золотая Горка

Au

V1

Au-3т (авт.)

III.2.4

Кырминский

Au

V1

Au-1т (авт.)

III.3.

Сарановское поле хромитовых руд




R3

Cr- 40млн.т (авт.)



Рудные узлы




III.3.1

Рассохинский

Cr

III.3.2

Хмелевский

Cr, Pt

III.3.3

Шакюровский

Cr

III.3.4

Гравитационная аномалия

Cr

III.3.5

Сарановский

Cr

III.3.6

Вижайский

Cr

III.3.7

Кусьинский

Cr

IV

Минерагеническая область Тагильского палеорифта

Pt, Au

O3-S1




IV.1

Верхне-Исовский узел

Au, U, Th

О3

Au-1т (авт.)

IV.2

Выя-Туринский узел

Au, U, Th

О3

Au -2т (авт.)





Рис.3. Минерагеническое районирование Пермского края (авторская карта)

На рисунке: 1 – граница минерагенических зон (областей), 2 – рудный район медистых песчаников, 3 – рудные районы, 4 – Сарановское поле хромитовых руд, 5 – узлы, 6 – поле критерия Sr. Узлы рудного пояса ТМП за пределами Пермского края, золота и платины: а – Тошемский, б – Кондорский, в – Вагранский, г – Каквинский, д – Тылайский, е – Кытлымский, ж – Косьвинский, з – Павдинский, и – Мурзинский, к – Исовский, л – Выя-Турьинский, м – Серебрянский, н – Туйский.

Номера подразделений на карте в соответствии с табл.1.


содержания Li, Cs, Fr, Be, Sr, Ba, Ra и РЗМ (Сметанников,1980). На галокинезных куполах, прогибах и по краям калийной залежи сформированы гипсово-глинистые «шляпы», за счет выщелачивания и растворения солей. Содержание в техногенных рассолах Au - 1,5 г/т, Pt - 2 г/т (Сметанников, 1980; Харитонов, 2002), также установлены РЗМ, по этой причине можно предполагать повышенно-аномальные содержания Au и Pt в отложениях «шляп». Ресурсы золота и платины оценены автором в 400 тыс. т. Рудоконтролирующие формации: эвапориты березниковской свиты кунгурского яруса нижей перми – Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Sr, Ba, Ra и РЗМ; гипсово-глинистые «шляпы» соликамской свиты уфимского яруса верхней перми - Au, Pt, МПГ, РЗМ; шешминская свита уфимского яруса – Cu, V, Ag, Pt и МПГ; контакт терригенных и карбонатных (сульфатных) отложений кунгурского яруса нижней перми – Sr (Мазуевское месторождение).

III. Минерагеническая область Центрально-Уральского поднятия включает 2 рудных района: Вишерский, Чусовской с Сарановским полем хромитовых руд.

III.1. Вишерский рудный район находится на морфоструктуре Вишерского рифей-вендского блока ЦУП Печорской плиты фундамента, на южной части Ляпинско-Кутимского мегантиклинория. В состав района входят 5 рудных узлов с известными проявлениями: Мойвинский (Au, W, возможность установления хромитовых руд), Чувальский (Au, Mn, Fe), Посьмакский (Au), Юбрышкинско-Шудьинский комплексный узел (Ti, Zr, V, Au, W, Pt, редкие металлы и МПГ) и Чурольский (Pt, Ti, Zr, Nb, Tn). Рудогенерирующими формациями Au, отчасти W, являются магматические тела мойвинского (S1mv), посьмакского (S1ps) магматических комплексов, расьинская субпластовая интрузия плагиогранитов (O3rs) и кварцевые жилы, инъецирующие силурийские породы. Рудогенерирующими формациями Ti, Zr, V и редких металлов являются тела ишеримского метагаббродолеритового комплекса (R3is), магнетитосодержащие кварцитопесчаники, сланцы расьинской свиты (R2rs) и кварцитопесчаники с гравелитами ишеримской свиты (R3is). Черносланцевые толщи расьинской свиты (R2rs) и дайки габбро-долеритов чурольского магматического комплекса (O2-3 cr) являются рудоконтролирующими формациями Pt, МПГ. По критериям, сочетающим Pt, U, Th и V, установлен Молмыс-Кадьинский прогнозный узел, не входящий в рудные районы с рудосодержащей формацией бутонской (V1bt) и керносской (V1kr) свит углисто-глинистых фосфатоносных сланцев и песчаников спарагмитовой формации. В пределах узла известны проявления Mo, W, Cu, Zn и Co.

III.2. Чусовской рудный район находится на морфоструктуре Чусовского рифей-вендского блока ЦУП Русской плиты фундамента, на Кваркушско-Каменногорском мегантиклинории. В район входят 4 рудных узла: с известными проявлениями - «Золотая Горка» (Au), Кырминский (Au), прогнозные - Щегровитский (Fe), Косьвинско-Койвинский (Pt, МПГ, U, Th, V), а также Сарановское хромитовое поле с месторождением хромовых руд и 6 прогнозными узлами на установление ультрамафитов и хромовых руд (Рассохинский, Хмелевский, Шакюровский, Гравитационная аномалия, Вижайский, Кусьинский). Щегровитский узел Fe выделен по прогнозным критериям, основным из которым является геофизический - кучные магнитные аномалии, пространственно связанные с щегровитским метатрахибазальтовым комплексом (R2сg). Узел изучен недостаточно. По прогнозным критериям, сочетающим Pt, МПГ, U, Th и V установлен прогнозный Косьвинско-Койвинский узел с рудогенерирующей формацией фосфатоносных черносланцевых толщ и гематитовых сланцев бутонской и койвинской свит (V1bt, V1kv) спарагмитовой формации с содержаниями Pt и МПГ близких к промышленным (С.Б.Суслов, 2004). Рудогенерирующей формацией Au является журавлинский габбро-кварцево-сиенитовый магматический комплекс (V1gr), Cr - сарановский габбро-дунит-гарцбургитовый комплекс (R3sr).

IV. Минерагеническая область Тагильского палеорифта. На территории Пермского края установлено 2 рудных узла данной области с проявлениями россыпного золота: Верхне-Исовский и Выя-Турьинский с рудогенерирующей формацией кривинского габбро-гранитоидного магматического комплекса (O3kr).

Отдельно для платформы было получены 11 прогнозных минерагенических узлов U и Th по геологической предпосылке формирования урано-битумных месторождений по сочетанию поисковых критериев: пространственно-генетическому (территории Камско-Кинельской системы прогибов и поднятий (ККСП), контролирующей нефтяные структуры); геоморфологическому (современный максимально-глубокий эрозионный врез); глубинного строения (нефтяные структуры бортовых частей ККСП) и линеаментному анализу.

Выделенные автором минерагенические области Уральской складчатой системы соответствуют структурно-тектоническим мегазонам Урала (К.К.Золоев, М.С.Раппопорт, 1900; Л.Н.Овчинников, 1998) и минерагеническим подразделениям выделенными Р.Г.Ибламиновым, Г.В.Лебедевым, А.С.Сунцевым по Пермскому краю (2001-2003). Минерагеническая область ЦУП соответствует Центрально-Уральской мегазоне и минерагенической области ЦУП Печорско-Уральской субпровинции, а минерагеническая область Тагильского палеорифта – Тагильскому палеорифту Главного эвгеосинклинального пояса (Платиноносному поясу) Тагильской минерагенической области Уральской палеоокеанической субпровинции. Для Вишерского рудного района области ЦУП характерными металлами являются Ti, Zr, W, для Чусовского района – Cr Сарановского хромитового поля одноименного гипербазитового пояса (Л.Н.Овчинников, 1998). Металлогения Урала и платформы подчинена четкой закономерности: щелочные и щелочно-земельные металлы: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Sr, Ba, Ra, сосредоточены в Предуральской рудно-эвапоритовой области Предуральского краевого прогиба переходной структурно-тектонической зоны между Восточно-Европейской платформой и складчатым Уралом с рудогенерирующей формацией эвапоритов кунгурского яруса нижней перми. А такие металлы, как Cu, Au, Ag, Pt, МПГ, Fe, V, U и Th распределены с различной степенью концентрации и различными рудоконтролирующими формациями во всех минерагенических подразделениях, являются повсеместно распространенными.

Третье защищаемое положение. Модель алмазоносности Уральской складчатой системы: россыпи алмазов развиты только на морфоструктурах надвиговых пластин Западно-Уральской внешней зоны складчатости и на морфоструктуре Улсовской расщелины Улсовско-Висимского мегасинклинория с отсутствием проявления магматизма и являются переотложенными россыпями с хорошо отсортированными алмазами и унаследованным прибрежно-морским генезисом.

Автором выделен Урало-Тиманский минерагенический алмазоносный пояс, протягивающийся от Приполярного Урала и Тимана до Южного Урала с алмазоносным аллювием и промежуточными коллекторами девонского возраста. Пояс составляют две минерагенические области (зоны): Тиманская и Уральская. Уральская минерагеническая область в пределах края состоит из трех минерагенических районов: Вишерского, Чусовского и Улсовско-Койвинского (рис.4). Вишерский алмазоносный район расположен на морфоструктурах Вишерской и Яйвинской надвиговых пластин с Ухтымским и Колчимским аллохтонными клиппами, Чусовской – на морфоструктуре одноименной надвиговой пластины Западно-Уральской мегазоны, сложенной ордовикскими, силурийскими, девонскими, каменноугольными и нижнепермскими породами с отсутствием проявлений магматизма. Улсовско-Койвинский алмазоносный район (восточная алмазоносная полоса) соответствует морфоструктуре Улсовской расщелине Улсовско-Висимского мегасинклинория, сложенного ордовикскими и силурийскими породами с отсутствием магматизма. Однако в аллохтоне Колчимского клиппа установлены тела красновишерского пикрит-эссекситового магматического комплекса. Автором данный комплекс совместно с кусьинско-промысловским пикритовым комплексом отнесен к пикрит-кимберлитовой субформации. Максимальная алмазоносность характерна для Вишерского алмазоносного района и пространственно связана с Колчимским клиппом (табл. 2, рис. 5).

Таблица 2

Характеристика россыпей алмазов по минерагеническим районам

Минераге-нический

район

Средняя длина

россыпи, м

Средняя ширина

россыпи, м

Мощность

торфов, м

Мощность

песков, м

Объем песков,

тыс. м3

Среднее

содержание,

мг на м3

Встречае-мость

на 100 м3

песков

1.1.Вишерский

8 547

168

2,1

5,0

7 000

4,3

3,9

1.2.Чусовской

7 615

284

2,0

4,3

8 000

0,9

1,7

1.3.Улсовско - Койвинский

16 480

244

1,8

3,3

20 000

0,4

0,8
Среднее

8 656

237

2,0

4,5

8 000

2,2

2,5





Рис. 4. Алмазоносные минерагенические районы в пределах Пермского края (авторская карта)

Условные обозначения на рисунке: россыпи алмазов: 1 – непромышленные, 2 – промышленные, 3 – границы алмазоносных районов, 4 – аллохтонные клиппы. Алмазоносные районы: 1.1 – Вишерский, 1.2 – Чусовской, 1.3 – Улсовско-Койвинский, Тиманской зоны: 2.1 – Пильвенский.





Рис.5. Параметры алмазоносности: А – встречаемость, Б – масса алмаза (авторские карты)

Коричневые цвета поверхностей соответствуют аномальным значениям.





Рис.6. Распределение содержаний алмазов (А) и места с возможными реликтами кимберлитового магматизма (Б) (авторские карты). На карте А черным цветом выделены аномальные содержания алмазов, на карте Б – смоделированные места возможно сохранившихся кимберлитов, заштриховано – поле развития отрицательного минерагенического фактора 3-го рода.


В 5-ти случаях установлена незакономерная алмазоносность в поле отрицательного минерагенического фактора с находками алмазов массой не более 70 мг. С незакономерной алмазоносностью в пространственной близости находятся магматические комплексы пикрит-щелочно-базальтоидной формации венда (А.М.Зильберман, 1981): благодатский (пикрит-трахибазальтовый), дворецкий (пикрит-авгитит-порфиритовый) и кусьинский (пикрит-эссексит-диабазовый), в которых установлены мелкие алмазы.

При минерагении алмаза автор опирался на традиционную классификацию месторождений по генетическим группам. На Урале достоверно установлены только экзогенные месторождения – россыпи. Генезис туффизитовых месторождений, несмотря на защиту их запасов в ГКЗ, остается дискуссионным вопросом. Россыпи алмазов и проявления россыпной алмазоносности по времени образования и алмазоносным формациям составляют три группы: 1) россыпи голоцен-плейстоценовых аллювиальных отложений, 2) россыпи мезо-кайнозойских структурных депрессий, неогеновых полигенетических отложений, 3) древние палеозойские россыпи – промежуточные коллектора алмазов, терригенных нижнепалеозойских пород (ордовик, силур, девон). Россыпи относятся к двум эпохам россыпеобразования: 1) эпоха формирования раннепалеозойских шельфовых россыпей (единичные находки алмазов в ордовике, россыпи раннего силура и раннего девона), 2) эпоха мезо-кайнозойского переотложения алмазов (палеоген-неогеновые россыпи, сформировавшиеся в результате размыва раннепалеозойских россыпей, плейстоцен-голоценовые россыпи, сформировавшиеся за счет размыва палеоген-неогеновых и раннепалеозойских россыпей).

Морфология алмазов различных групп и эпох отложений однотипна – додекаэдроиды округлой формы (алмазы уральского типа, более 80%), бесцветные с легким желтоватым оттенком. Однообразие наблюдается в размерах и массе. Средняя масса алмазов 60-70 мг или 0,3 карата, промышленных россыпей – 100 мг или 0,5 карат. Среднее содержание в проявлениях: 2,2 мг/м3, в промышленных россыпях: 6-10 мг/м3 (0,03-0,05 карат/м3). Встречаемость алмазов – 2,5 кристалла на 100 м3 отложений. Наибольшей вариации масс подвержены алмазы раннепалеозойских россыпей, наименьшей – плейстоцен-голоценовых. Россыпи характеризуются превышением средней массы над содержанием. Отношение содержания к массе – 0,05-0,5, с учетом проявлений – 0,03. Коэффициент характеризует конечные россыпи прибрежно-морского генезиса с хорошо отсортированными алмазами (по В.Е.Минорину, 2001). По размеру алмазы хорошо отсортированы и относятся к классу крупности -8+4 и -4+2 мм в количестве 70-90 %. Целые камни составляют 70-80%. Кривые распределения алмазов по размеру иногда дают несколько пиков, которые объясняются эпохами отложения алмаза.

Согласно правилу Клиффорда, определяющего связь кимберлитовых полей с архейскими кратонами и ультраосновными щелочными магматитами, Уральская складчатая система не достаточно изучена в этом отношении. Автором был проведен пространственный анализ сочетания россыпей значимой алмазоносности с отрицательным минерагеническим фактором 3-го рода. Фактор 3-го рода заключался в сочетании отрицательных критериев алмазоносности. Россыпи значимой алмазоносности определены по коэффициенту линейного распределения алмазов (k = q/l, где q – количество алмазов, l – длина россыпи). Были взяты россыпи со значением коэффициента более 30 алмазов на километр, как значимые. Места сочетания россыпей значимой алмазоносности с полем развития отрицательного минерагенического фактора выделены как места с возможно сохранившимися реликтами кимберлитового магматизма. Всего было установлено 8 мест (рис. 6), на 6 из которых (А, Б, В, Г, Д и Е) присутствуют тела пикрит-кимберлитовой субформации, выделенной автором, место А – Колчимский клипп является наиболее перспективным.

Таким образом, минерагения алмаза на основе геолого-картографического моделирования с обобщением геологической информации по алмазоносности доказывают третье защищаемое положение.

В работе было учтено 186 россыпей авторской базы данных и россыпи стоящие на государственном балансе. По сочетанию прогнозных критериев определены перспективные территории россыпной алмазоносности с оценкой прогнозных ресурсов. Результаты отражены на прогнозно-минерагенической карте алмазов края.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные выводы по работе.

1. Впервые проведен прогноз месторождений твердых полезных ископаемых на основе геолого-картографического моделирования в технологиях ГИС – пространственного анализа сочетания прогнозных критериев и минерагенических факторов, как геологических полей, на примере территории Пермского края.

2. Впервые с помощью предлагаемого метода были установлены прогнозные рудные узлы: Щегровитский узел Fe с рудогенерирующей формацией метабазальтов щегровитского комплекса, а также Молмыс-Кадьинский и Косьвинско-Койвинский узлы Pt, МПГ, V, U и Th с рудогенерирующей формацией черносланцевых толщ спарагмитовой формации нижнего венда.

3. Показано, что минерагения востока Восточно-Европейской платформы и смежной части Уральской складчатой системы до Главного Уральского разлома имеет строгую закономерность в распределении металлов по структурно-тектоническим мегазонам (зонам) и минерагеническим подразделениям.

4. Алмазы сосредоточены на морфоструктурах надвиговых пластин Западно-Уральской внешней зоны складчатости и морфоструктуре Улсовской расщелины Улсовско-Висимского мегасинклинория с отсутствием проявлений магматизма. Аномально повышенная алмазоносность характерна для Вишерского алмазоносного района и Колчимского аллохтонного клиппа.

5. По параметрам алмазоносности и характеристикам алмазов россыпи являются конечными переотложенными россыпями с хорошо отсортированными алмазами и унаследованным прибрежно-морским генезисом. Наибольшая вероятность обнаружения реликтов кимберлитового или ему подобного магматизма существует на Колчимском клиппе, в аллохтоне которого обнажается разрез подошвы Вишерской надвиговой пластины с ордовикско-нижнедевонскими породами и верхний рифей-вендский структурный этаж фундамента с телами пикрит-эссекситового вишерского магматического комплекса. Тела этого комплекса могут являться реликтами посткимберлитового магматизма пикрит-кимберлитовой субформации (Е.Д.Андреева, В.А.Баскина, В.А.Кононова и др., 1983-84) байкальского магматического цикла, перемещенные аллохтоном клиппа и сохранившиеся на поверхности. Аналогичные формации развиты в алмазоносных провинциях мира (Архангельская, Сибирская, Южно-Африканская).

6. Рудные узлы и места с возможно сохранившимися реликтами кимберлитового магматизма являются перспективными площадями для постановки геолого-поисковых работ и установления месторождений полезных ископаемых.


СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК РФ:

1. Попов А.Г. Некоторые теоретические аспекты геолого-картографического моделирования // Вопросы современной науки и практики. Науки о земле. Университет им. В.И. Вернадского. Тамбов: Тамбовский ун-т, 2007. Т.1. С.66-76.

Коллективная монография:


2. Минералы-спутники алмаза в мезо-кайнозойских отложениях Кировской области / Б.М.Осовецкий, Ф.А.Курбацкая, К.П.Казымов, А.П.Лемешко, А.Г.Попов и др. Пермь: Пермский ун-т, 2007. 207 с.

Статьи и материалы конференций:

3. Попов А.Г. Алмазоносность уральского типа и ее история // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Сборник научных статей. Пермь: Пермский ун-т, 2005. С.158-161.

4. Попов А.Г. Алмазоносность уральского типа: анализ и перспективы. Пермская область // Эффективность прогнозирования и поисков месторождений алмазов: прошлое, настоящее, будущее (алмазы-50). Материалы научно-практической конференции, посвященной 50-летию открытия первой алмазной кимберлитовой трубки «Зарница» 25-27 мая 2004 г. Санкт-Петербург: ВСЕГЕИ, 2004. С. 265-267.

5. Попов А.Г. Геолого-картографическое моделирование // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Сборник научных статей. Пермь: Пермский ун-т, 2006. С.309.

6. Попов А.Г. Геолого-картографическое моделирование для решения практических задач // ArcReview. Современные геоинформационные технологии. 2006, № 4 (39). С.13.

7. Попов А.Г. К вопросу математического моделирования россыпей алмазов // Геология и подземные ископаемые Урала. Материалы региональной научно-практической конференции. Пермь: Пермский ун-т, 2003. С.130-134.

8. Попов А.Г. К вопросу минерально-сырьевой базы Пермской области // Геология и полезные ископаемые Западного Урала. Пермь: Пермский ун-т. 2004. С.156-167.

9. Попов А.Г. Линеаменты Урала и Русской платформы в пределах Пермской области // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Сборник научных статей. Пермь: Пермский ун-т, 2006. С.305.

10. Попов А.Г. Метод компьютерного моделирования неотектонического движения по эрозионной сети // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Сборник научных статей. Пермь: Пермский ун-т. Пермь, 2005. С.115-121.

11. Попов А.Г. Некоторые основные критерии аллювиальной алмазоносности Пермской области // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Сборник научных статей. Пермь: Пермский ун-т, 2003. С.280-286.

12. Попов А.Г. Основные характеристики россыпей алмазов Пермской области // Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Сборник научных статей. Пермь: Пермский ун-т, 2003. С.286-290.

13. Попов А.Г. Металлогеническое районирование. Пермский край // Вестник Пермского университета. Геология. Пермь: Пермский ун-т, 2008. С.103-110.

14. Казымов К.П. Минералогия аллювия р.Говорухи (в связи с его алмазоносностью) / К.П.Казымов, А.Г.Попов, В.В.Воробьева // Геология полезных ископаемых западного Урала. Пермь: Пермский ун-т, 2006. С.9-10.



Похожие:

Минерагенические исследования на основе геолого-картографического моделирования (на примере пермского края) iconО министерстве природных ресурсов пермского края
В соответствии с Указом губернатора Пермского края от 06. 06. 2006 n 100 "О временной системе управления Пермским краем и временной...
Минерагенические исследования на основе геолого-картографического моделирования (на примере пермского края) iconОб утверждении программы мероприятий по реализации кадровой политики в сфере государственной гражданской службы пермского края на 2010-2013 годы
Пермского края, на основании пункта 24 статьи 10 Закона Пермского края от 7 сентября 2007 г. N 107-пк "О системе исполнительных органов...
Минерагенические исследования на основе геолого-картографического моделирования (на примере пермского края) iconПравительство пермского края постановление
В соответствии с Указом губернатора Пермского края от 06. 06. 2006 n 100 "О временной системе управления Пермским краем и временной...
Минерагенические исследования на основе геолого-картографического моделирования (на примере пермского края) iconАдминистративный регламент по предоставлению государственной услуги по предоставлению ежемесячных денежных выплат отдельным категориям населения Пермского края
В соответствии с Положением о Министерстве социального развития Пермского края (далее Министерство), утвержденным постановлением...
Минерагенические исследования на основе геолого-картографического моделирования (на примере пермского края) iconЗакон пермского края
Пермского края на основе анализа его социально-экономического положения и формулирует общественные договоренности о стратегических...
Минерагенические исследования на основе геолого-картографического моделирования (на примере пермского края) icon№ сэд-33-01-02-103 «Об утверждении Перечня государственных услуг», приказываю
В соответствии с Положением о Министерстве социального развития Пермского края (далее Министерство), утвержденным постановлением...
Минерагенические исследования на основе геолого-картографического моделирования (на примере пермского края) icon№ сэд-33-01-02-103 «Об утверждении Перечня государственных услуг», приказываю
В соответствии с Положением о Министерстве социального развития Пермского края (далее Министерство), утвержденным постановлением...
Минерагенические исследования на основе геолого-картографического моделирования (на примере пермского края) iconАдминистративный регламент по предоставлению государственной услуги по выдаче удостоверения ветерана Великой Отечественной войны
В соответствии с Положением о Министерстве социального развития Пермского края (далее Министерство), утвержденным постановлением...
Минерагенические исследования на основе геолого-картографического моделирования (на примере пермского края) iconПриказ от 17 июля 2011 г. N сэд-33-01-02-142 об утверждении административного регламента министерства социального развития пермского края по предоставлению
Плана утверждения административных регламентов предоставления государственных услуг исполнительными органами государственной власти...
Минерагенические исследования на основе геолого-картографического моделирования (на примере пермского края) iconАгентство занятости пермского края 5
Безработные пермского края обошлись федеральному и краевому бюджету в 1 млрд рублей 10
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница