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

全文:

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».

作者简介

G. Milovsky

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научный геоинформационный центр Российской академии наук

编辑信件的主要联系方式.
Email: oregas@mail.ru
俄罗斯联邦, 119019, Москва, а/я 168, ул. Новый Арбат д. 11, стр.1

E. Shemyakina

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научный геоинформационный центр Российской академии наук

Email: oregas@mail.ru
俄罗斯联邦, 119019, Москва, а/я 168, ул. Новый Арбат д. 11, стр.1

A. Belyakov

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научный геоинформационный центр Российской академии наук

Email: oregas@mail.ru
俄罗斯联邦, 119019, Москва, а/я 168, ул. Новый Арбат д. 11, стр.1

参考

补充文件