Application of remote sensing for detection of zones of cataclastic and metasomatic rocks on the area of the Uvatsky ore cluster (Eastern Sayan)

Cover Page

Abstract


Interpretation materials of the Russian space survey «Resource-P» (Geotone) in the visible and infrared bands made it possible to identify crush belts and faults of the northeastern, sublatitudinal and submeridional strike that determine the structural position of uranium mineralization within the Uvat ore cluster in the East Sayan. The principal possibility of using a high-resolution multi-zone space survey (3 m) for detecting metasomatically altered ore-bearing rocks of the Lower Proterozoic and Riphean-Paleozoic carbonate-terrigenous deposits was determined.


ВВЕДЕНИЕ

Уватский рудный узел расположен в центральной части Уватской горст-антиклинальной структуры, ограниченной с северо-востока региональным Присаянским разломом. В ядре горст-антиклинали обнажаются метапесчаники, кварц-хлорит-серицитовые сланцы (уватская толща) и гранитоиды (саянский комплекс) нижнепротерозойского фундамента, а ее крылья сложены терригенными отложениями рифейского чехла. Внутренняя структура уватской толщи определяется как моноклиналь с общим падением слоев на северо-восток, осложненная системой узких линейных складок северо-западного простирания, иногда запрокинутых на северо-восток (Государственная…, 2007). Гранитоиды саянского комплекса слагают субсогласные со слоистостью, удлиненные в северо-западном направлении тела. Многочисленные тектонические нарушения представлены крутопадающими разрывами сбросового, сдвигового и взбросового характера, зонами объемного катаклаза с участками тектонического дробления и брекчирования (Машковцев, 2010). В пределах зон тектонических нарушений породы интенсивно изменены метасоматическими процессами.

Для решения прогнозно-поисковых задач средствами космодешифрирования была использована многозональная космическая съемка высокого разрешения (3 м) с российского аппарата Ресурс-П (геотон). Компьютерная обработка космических снимков (фильтры, трансформации, синтез) позволяет дешифрировать структурные элементы (линеаменты), контролирующие пространственное расположение эталонных месторождений, рудопроявлений и оптимизировать прогнозно-поисковые работы за счетсокращения площади опоискования при отбраковке неперспективных участков. К точечным поисковым признакам отнесены рудопроявления и пункты минерализации; к линейным и площадным — разрывные нарушения, дайки, стратиграфические горизонты, магматические тела, зоны метасоматических изменений и т. п. Поисковые признаки могут не являться геологическими объектами, например, в качестве поисковых признаков могут выступать геофизические данные или запасы месторождений в том случае, если месторождения рассматриваются в качестве поисковых признаков точечного класса. Обработка космических данных и картографических материалов осуществлялась с помощью программных продуктов ArcGIS, Adobe Photoshop и ENVI.

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

В пределах Уватского рудного узла (рис. 1), выявлены месторождение Ансах, 11 рудопроявлений и пунктов минерализации, литохимические ореолы рассеяния урана. Все рудопроявления локализованы в породах нижнего протерозоя, в области узкого диапазона слабоположительных значений гравитационного и магнитного полей (рис. 2, 3). В поле силы тяжести Уватское поднятие расположено в контуре линейной положительной аномалии, прослеживающейся параллельно зоне Присаянского разлома и имеющей глубинную природу. Приуроченность оруденения к зонам интенсивного проявления метасоматических процессов в раннепротерозойских образованиях позволяет предполагать, что рудовмещающие породы при космической съемке будут отличаться от неподверженных метасоматическим изменениям протерозойских и палеозойских образований. Были выполнены различные варианты синтеза изображений в спектральных каналах 21, 22, 23, 33 «Ресурс-П». В результате установлено, что площади развития метасоматически измененных пород уватской толщи и гранитоидов саянского комплекса отличаются по цветовой палитре от верхнерифейских и палеозойских образований. На рис. 4 густо-коричневым цветом выделяются образования уватской толщи и гранитоиды саянского комплекса, подверженные интенсивной метасоматической проработке; верхнерифейские карбонатно-терригенные отложения тагульской свиты представлены в коричневато-серых тонах, а расположенные к востоку от Присаянского регионального разлома палео-мезозойские осадочные образования чехла Сибирской платформы проявляются в зеленовато-серых тонах.

 

Рис. 1. Уватский рудный узел. Фрагмент геологической карты N-47-IX.

 

Условные обозначения к Рис. 1

 

Рис. 2. Уватский рудный узел. Фрагмент карты гравитационных аномалий N-47-IX.

 

Рис. 3. Уватский рудный узел. Фрагмент карты магнитных аномалий N-47-IX.

 

Рис. 4. Уватский рудный узел. Космическая съемка высокого разрешения. Цветовая композиция RGB каналов 22, 33, 21. Ресурс-П (геотон).

 

Рис. 5. Месторождение Ансах. (а) — геологическая кар- та; (б) — разрез по линии I–I. По А.А. Будунову, ГП «Со- сновгеология». 1 — шапгулежская свита (R2sn)-песчанни- ки мелкозернистые красноцветные; 2 — курятская свита (R1kt)-конгломераты, гравелиты, песчанники грубозер- нистые, сероцветные; 3 — уватская свита (PR1uv)-слан- цы кварц-хлоритовые; 4 — кварциты; 5 — метасоматиты кварц-калишпатсерицитовые;. 6 — диабазы, габбро-диа- базы нерсинского комплекса (R3nr); 7 — разрывные нару- шения; 8 — ураноносные зоны объемного катаклаза, дро- бления и гидротермально-метасоматического изменения пород; 9 — скважины (на разрезе).

 

Месторождение Ансах приурочено к северо-восточному замыканию ядерной части Уватской горст-антиклинали, оруденение локализуется в тектонической зоне кварц-карбонат-серицит-хлоритовых метасоматитов по нижнепротерозойским сланцам и метапесчаникам уватской толщи, на которых со стратиграфическим несогласием залегают конгломераты и песчаники курятской свиты (Государственная…, 2007; Государственная…, 2012). Рудовмещающая тектоническая зона имеет северо-западное (320°) простирание и падение на северо-восток под углами от 10° до 30° (Максимов, 1997). По простиранию зона прослежена на 4000 м, по падению на 1200 м, при истинной мощности 300 м. В пределах зоны урановое оруденение концентрируется на двух уровнях (рис. 5). Мощность верхнего уровня 50–130 м, нижнего — 10–40 м. Верхний уровень тяготеет к поверхности контакта с перекрывающей курятской свитой. Внутри двух уровней вмещается более 30 пласто- и линзообразных рудных тел мощностью 0.3–7.0 м и содержанием урана 0.01–0.15%. Богатые содержания урана (до 1.8%) наблюдаются в узлах пересечения пологой северо-западной зоны с крутопадающими нарушениями северо-восточного простирания. Рудовмещающая зона представляет собой дробленые, брекчированные кварц-карбонат-серицит-хлоритовые метасоматиты с прожилково-вкрапленными выделениями настурана, в ассоциации с пиритом, марказитом, халькопиритом, галенитом, молибденитом. В зоне окисления настуран замещается отёнитом, бета-уранотилом, уранофаном, торбернитом.

 

Рис. 6. Уватский рудный узел. Месторождение Ансах, рудопроявления Каменское, Восточное. Космическая съемка вы- сокого разрешения. Канал 22 (720—800 нм). Ресурс-П (геотон).

 

Рис. 7. Уватский рудный узел. Рудопроявления Уват, Гольцовское. Космическая съемка высокого разрешения. Канал 21 (610–680 нм). Ресурс-П (геотон).

 

Рис. 8. Структурные элементы, выявленные на площади Уватского рудного узла при дешифрировании материалов кос- мической съемки. Ресурс-П (геотон).

 

Месторождение Ансах локализовано между двумя разломами северо-западного простирания (один из которых залечен дайкой долеритов) и приурочено к секущему их разлому северо-восточного простирания, что подтверждается данными космической съемки (рис. 6). Развитые в пределах Уватского рудного узла линейные зоны катаклаза и трещиноватости, к которым по геологическим данным приурочены тела потенциально рудоносных метасоматитов, также хорошо диагностируются по космическим данным (рис. 7). Основной задачей настоящей работы было дешифрирование по снимкам высокого разрешения М 1:15000–1:25000 дизъюнктивных структурных элементов, определяющих границы потенциальных рудных полей и месторождений, в нижнепротерозойских образованиях рудоносной уватской толщи и гранитоидных интрузиях саянского комплекса. В результате космодешифрирования (рис. 8) установлено блоковое строение Уватского рудного узла, определенное разрывными структурами субширотного, север-северо-восточного и север-северо-западного простирания. Эти дизъюнктивы относятся к разломам более высокого ранга по отношению к северо-западным разломам, показанным на геологической карте (рис. 1). Они имеют меньшую протяженность, различаются по морфологии и кинематике. Их часто отличает прерывистый характер, когда разлом трассируется через несколько блоков, но в некоторых из них он не дешифрируется. Такие разломы можно отнести к разряду длительно живущих “скрытых” дизъюнктивов.

Важное место в строении исследуемой площади занимают субширотные разломы, существенная роль этих разломов в геологическом строении Восточного Саяна отмечалась ранее (Барышев, 1976). Крупные субширотные разломы широко развиты в центральной и южной частях площади работ. Рудопроявления и пункты минерализации сосредоточены в узлах пересечения субширотных и север-северо-восточных разломов. Разломы субширотного и северо-восточного направления представляют собой малоамплитудные или безамплитудные зоны дробления (Государственная…, 2007). В южной части исследуемой площади выделены также кольцевые структуры, которые интерпретируются как купольные структуры, фиксирующие апикальные части гранитоидных интрузий. В ряде случаев разломы север-северо-западного простирания фиксируют линейно вытянутые гранитоидные тела.

Рудопроявления Уватского рудного узла локализованы в минерализованных зонах дробления различного простирания: крутопадающая минерализованная зона рудопроявления Гарет (рис. 1, № 4) имеет северо-западное простирание; минерализованные зоны рудопроявлений Гольцовое (рис. 1, № 11) и Каменское (рис. 1, № 2) имеют соответственно северо-восточное и субмеридиональное простирание. Рудопроявления тяготеют к области контакта гранитов саянского комплекса с отложениями уватской свиты. Таким образом, можно констатировать, что одним из основных поисковых признаков оруденения является плотность сети разломов северо-восточного, северо-западного, субмеридионального и субширотного простирания развитых в поле уватской толщи. На рис. 8 представлены участки, которые могут быть рекомендованы для постановки наземных заверочных работ.

ВЫВОДЫ

В результате дешифрирования материалов многозональной космической съемки высокого разрешения на площади Уватского рудного узла выявлены линейные зоны дробления и разломы северо-восточного, субширотного и субмеридионального (север-северо-восточного и север-северо-западного) простирания, плотность сети которых определяет позицию известных рудопроявлений и пунктов минерализации; намечены участки для постановки наземных поисково-заверочных работ. Определена принципиальная возможность выявления метасоматически измененных нижнепротерозойских образований рудовмещающей уватской толщи и карбонатно-терригенных рифейско-палеозойских отложений на основе синтеза изображений в различных спектральных каналах Ресурс-П (геотон).

Источник финансирования.

Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных исследований Президиума РАН № 48: «Месторождения стратегических и высокотехнологичных металлов Российской Федерации: закономерности размещения, условия формирования, инновационные технологии прогноза и освоения». Тема: «Разработка способов выявления месторождений стратегического сырья средствами космической, гравиметрической и магнитометрической съемки на эталонных объектах Присаянского района Иркутской области».

G. A. Milovsky

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научный геоинформационный центр Российской академии наук

Author for correspondence.
Email: oregas@mail.ru

Russian Federation, 119019, Москва, а/я 168, ул. Новый Арбат д. 11, стр.1

E. M. Shemyakina

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научный геоинформационный центр Российской академии наук

Email: oregas@mail.ru

Russian Federation, 119019, Москва, а/я 168, ул. Новый Арбат д. 11, стр.1

A. A. Belyakov

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научный геоинформационный центр Российской академии наук

Email: oregas@mail.ru

Russian Federation, 119019, Москва, а/я 168, ул. Новый Арбат д. 11, стр.1

  1. Baryshev A.S. Osnovnyye elementy tektoniki Vostochnogo Sayana i Prisayan'ya po geofizicheskim dannym. [The main elements of tectonics of Eastern Sayan and Sayan according to geophysical data.] M.: Nedra, 1976. 120 s. (In Russian).
  2. Gosudarstvennaya geologicheskaya karta Rossiyskoy Federatsii. M 1:200 000. Ser. Vostochno-Sayanskaya. List N-47-IX. Ob"yasnitel'naya zapiska. [State geological map of the Russian Federation. M 1: 200 000. Ser. East Sayan.] SPb.: Kartograficheskaya fabrika VSEGEI, 2007. (In Russian).
  3. Gosudarstvennaya geologicheskaya karta Rossiyskoy Federatsii. M 1:1000 000 (tret'ye pokoleniye). Ser. Angaro-Yeniseyskaya. [State geological map of the Russian Federation. M 1: 1000 000 (third generation). Ser. Angaro-Yenisei.] List N-47. Nizhneudinsk. Ob"yasnitel'naya zapiska. SPb.: Kartograficheskaya fabrika VSEGEI, 2012. (In Russian).
  4. Maksimov Ye.A. Prognozno-geologicheskiye raboty M 1:50 000 s otsenkoy uranonosnosti zon strukturno-stratigraficheskogo nesoglasiya na Prisayanskoy ploshchadi (Uvatskiy i Vostochnyy uchastki). [Predictive-geological works M 1:50 000 with an assessment of the uranium-bearing zones of structural and stratigraphic disagreement on the Prisayanskaya area (Uvatsky and Vostochny areas)] Otchet po geologicheskomu zadaniyu S-5 za 1995–1997 gg. (In Russian).
  5. Mashkovtsev G.A., Konstantinov A.K., Miguta A.K., Shu-milin M.V., Shchetochkin V.N. Uran Rossiyskikh nedr. [Uranium Russian subsoil.] M.: VIMS, 2010. 850 s. (in Russian).

Supplementary files

There are no supplementary files to display.

Views

Abstract - 67

PDF (Russian) - 41

Cited-By


PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2019 Российская академия наук

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies