Application of remote sensing for detection of tectonic structures and localisation of ore deposits within Biryusinsky and Krepsky-Tumanshetsky ore clusters (Eastern Sayan)

Cover Page

Abstract


As a result of decoding of the materials of the Russian space survey “Resource-P” (ShMSA) on Biryusinskaya area, the features of the tectonic structure of the horst-anticlinal uplifts and the graben-synclines separating them were determined, the large role of sublatitudinal disjunctions was shown in the structural diagram of the area under study, ore prospective sites were isolated. The study of the Krepsko-Tumanshetskaya area was carried out using space multispectral and panchromatic high-resolution surveys “Resource-P” (Geoton), which made it possible to determine the structural position of the ore deposits. On the Krepsko-Tumanshetskaya area, the ore-controlling structures are small along the length of sublatitudinal strike faults and the nodes of their intersection with the northwestern and northeastern disjunctions.


Для крупномасштабного прогноза уранового оруденения, различающегося по морфологии рудных тел и составу рудовмещающих пород выполнена обработка материалов космической съемки с аппарата “Ресурс-П” в режимах ШМСА и Геотон с разрешением на местности от 12 до 1 м. Комбинация факторов многозональности и высокого разрешения позволяет с помощью космической съемки выявлять новые рудоконтролирующие структуры и линейные зоны метасоматитов, в которых локализованы рудные тела. Обработка космических и геолого-геофизических данных осуществлялась в среде ArcGIS. Урановое оруденение Бирюсинской площади (рис. 1), локализованное на Уватском и Бирюсинском выступах фундамента (Государственная геологическая…, 2007), представлено месторождением Столбовым, рудопроявлениями и ореолами рассеяния урана, расположенными в породах кристаллического фундамента в непосредственной близости к подошве рифейских осадков. В крупных тектонических зонах дробления и катаклаза раннепротерозойские гранитоиды и метаморфиты интенсивно изменены гидротермально-метасоматическими процессами с сопутствующей урановой минерализацией (Машковцев, 2010). Жильные и линзовидные рудные тела месторождения Столбовое локализованы преимущественно в субмеридиональных, реже в субширотных нарушениях. Урановая минерализация на месторождении представлена настураном, в подчиненном количестве присутствуют коффинит, уранинит и браннерит.

Оруденение Крепско-Туманшетской площади, представлено двумя формациями: формация урановая в минерализованных зонах дробления (проявления Крепской группы) и формация урановая в зонах несогласия (проявления Туманшетской группы) (Государственная геологическая.., 2012). По другим данным (Государственная геологическая.., 2002) все проявления Крепско-Туманшетской площади принадлежат к формации урановой в минерализованных зонах дробления. Проявления, образующие Крепскую группу (рис. 2), локализуются в поле развития терригенных пород ипситской свиты в зонах трещиноватости и брекчирования. По тектонитам развиты метасоматиты хлорит-серицит-гидрослюдистого и кварц-гематит-серицитового состава, несущие урановую минерализацию. По данным радиометрии протяженность аномальных зон составляет 1–3 км. Туманшетская группа проявлений урана фиксируется наземными аномалиями до 200 мкР/ч, протяженностью до 3 км, приуроченными к зонам брекчирования и трещиноватости березитизированных гранитов и пегматитов. Вкрапленное, прожилковое и штокверковое оруденение представлено настураном, уранинитом, коффинитом, браннеритом.

 

Рис. 1. Площадь Бирюсинская N-47-IX-41, 42. Фрагмент тектонической схемы (геол. карта N-47-IX, 2007).

 

Рис. 1a. Условные обозначения к рис. 1

 

Рис. 1б. Условные обозначения к рис. 1

 

Рис. 2. Фрагмент геологической карты N-47-II (2015 г.). Крепско-Туманшетская площадь.

 

Рис. 2а. Условные обозначения к рис. 2

 

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

В результате дешифрирования материалов космической съемки (рис. 3), выполненной российским аппаратом “Ресурс-П” (ШМСА), установлены основные структурные элементы, определяющие строение Бирюсинской площади. Бирюсинская площадь занимает центральную часть Присаянского рифейского прогиба, ограниченного глубинными разломами фундамента: на юго-западе — Грядинско-Бирюсинским (1), на северо-востоке — Присаянским (2), перекрытым платформенными отложениями (рис. 1, 1б). Результаты космодешифрирования представлены на рис. 4. Присаянский и Грядинско-Бирюсинский разломы выявляются при дешифрировании в виде линейно вытянутых цепочек линеаментов, смещенных дизъюнктивами северо-восточного и субширотного простирания. Роль последних на Бирюсинской площади существенно более заметна, чем это можно наблюдать на геологической карте М 1:200000. В северо-восточной части Бирюсинской площади в области мезо-кайнозойской седиментационной активизации дешифрируются отдельные линеаменты северо-восточного простирания, трассирующиеся, в ряде случаев, вдоль элементов гидросети (руч. Уват, Куряты). Западнее зоны Присаянского разлома в области Уватского горст-антиклинального поднятия (4) (рис. 1, 1б) наблюдается высокая плотность линеаментов северо-западного, северо-восточного и субширотного простирания, определяющих блоковое строение данной территории. Рудопроявления Уватского рудного узла локализованы в минерализованных зонах дробления северо-восточного, субмеридионального и субширотного простирания, плотность сети которых определяет позицию известных рудопроявлений и пунктов минерализации (Миловский, 2019). К югу от Уватского поднятия в поле развития верхнерифейских терригенных отложений дешифрируются крупные разломы субширотного и северо-восточного простирания: Тангуйский (11) (рис. 1, 1б) и др.

Центральную часть Бирюсинской площади занимает Изанско-Огнитская грабен-синклиналь (6), ограниченная Марско-Огнитским (5) и Мэдэкско-Мангаражским (9) разломами (рис. 1, 1б). Мэдэкско-Мангаражский разлом северо-западного простирания отчетливо дешифрируется по материалам космической съемки, а Марско-Огнитский разлом наблюдается фрагментарно, представляя, по сути, систему нескольких разломов субмеридионального и северо-восточного простирания. В пределах Бирюсинского горст-антиклинального поднятия (5) (рис. 1, 1б), расположенного к западу Мэдэкско-Мангаражского разлома, отмечаются две области повышенной плотности разломов северо-восточного и северо-западного простирания. Одна из них расположена в южной части поднятия в зоне примыкающей к Мэдэкско-Мангаражскому разлому, другая — в северной части поднятия по левобережью р. Бирюса, в поле развития гранитоидов Тенишетского массива (саянский комплекс) и в зоне их экзоконтакта в рифейских терригенных отложениях шангулежской свиты. Еще один участок повышенной плотности разломов, преимущественно северо-западного простирания, дешифрируется на правобережье р. Бирюса в поле развития габбро-долеритовых интрузий нерсинского комплекса и вмещающих их пород шангулежской свиты.

 

Рис. 3. Площадь Бирюсинская (N-47-IХ-41, 42). Космическая съемка Ресурс-П (ШМСА, канал 2).

 

Рис. 4. Площадь Бирюсинская (N-47-IХ-41, 42). Результаты дешифрирования материалов космической съемки Ресурс-П (ШМСА).

 

Большинство рудных объектов Бирюсинской площади расположено в поле слабоположительных значений магнитного и гравитационного полей, за исключением месторождения Столбовое, локализованного в области отрицательных значений гравитационного поля. Выявленные при дешифрировании площади повышенной плотности разломов характеризуются наличием зон катаклаза и метасоматической проработкой пород — калишпатизация, окварцевание. Наиболее перспективным по совокупности геофизических и структурных признаков является участок, расположенный в южной части Бирюсинского горст-антиклинального поднятия (рис. 4). Из разломов северо-восточного простирания самым протяженным является Катырминский (10) (рис. 1, 1б) разлом, трассирующийся вдоль р. Гаревая в центральной части площади работ. Нерсинско-Ягинский (3) (рис. 1, 1б) разлом по данным космодешифрирования представлен серией вытянутых в северо-западном направлении коротких дизъюнктивов, смещенных по разломам северо-восточного и субширотного простирания. В западной части площади работ расположена Кременьшетская (7) (рис. 1, 1б) грабен-синклиналь, в которой преобладают субпараллельные разломы северо-восточного простирания, отражающие пострифейские тектонические подвижки, а также дизъюнктивы северо-западного простирания, определяющие позицию гранитоидов саянского комплекса и границы линейных зон катаклаза и приразломного метасоматоза в юго-западной части площади.

 

Рис. 5. Космическая съемка высокого разрешения Ресурс-П (Геотон канал 21). Крепско-Туманшетская площадь.

 

Рис. 6. Результаты дешифрирования материалов космической съемки Ресурс-П (Геотон). Участок А.

 

Рис. 7. Результаты дешифрирования материалов космической съемки Ресурс-П (Геотон). Участок Б.

 

Исследование Крепско-Туманшетской площади выполнено с помощью космической съемки высокого разрешения “Ресурс-П” (Геотон) в панхроматическом (канал 10) и многозональном (каналы 21, 22, 23) режиме с разрешением на местности 1 и 3 м, соответственно (рис. 5). На исследуемой площади основными структурами являются Слюдянкинский выступ (1) и Большереченское антиклинальное поднятие (2), относящиеся к рифейскому структурному ярусу, а также Канско-Тасеевская впадина (3), сформированная в эпоху среднепалеозойской активизации (рис. 2, 2а). Канско-Тасеевская впадина, занимающая центральную часть площади, выполнена известняково-конгломерато-песчаниковыми отложениями девона (павловская свита). Юго-восточную часть площади занимают кремнисто-доломито-песчаниковые отложения Большереченского антиклинального поднятия (ипситская свита). Рудопроявления Крепской группы расположены в зоне контакта Большереченской и Канско-Тасеевской структур, фиксирующейся Каменским разломом (4) (рис. 2, 2а) северо-восточного простирания. Юго-западная часть исследуемой площади представлена карбонатно-терригенными отложениями шангулежской свиты Слюдянкинского выступа.

Результаты дешифрирования материалов детальной космической съемки с разрешением 1 м позволили определить структурную позицию рудопроявлений Крепской группы (участок А) (рис. 2, 6). Большинство проявлений урана тяготеет к узлам пересечения небольших дизъюнктивов субширотного и северо-западного простирания, реже северо-восточного простирания. Кроме северо-восточного Каменского разлома на участке А выделены довольно протяженные разломы субмеридионального простирания, которые могут рассматриваться как элементы структурного контроля на границе Большереченского антиклинального поднятия и Канско-Тасеевской впадины. Дизъюнктивы, пространственно связанные с рудопроявлениями, находятся в поле желто-серого цвета (облака и тени от облаков на рис. 6 выделены в сине-фиолетовых тонах). Темные желто-серые области могут быть интерпретированы как области развития четвертичных отложений и метасоматически измененных пород. После наземной заверки соответствия зон метасоматитов областям желто-серого цвета последние могут быть использованы в качестве поискового признака на оруденение.

При анализе результатов дешифрирования на участке Б (Туманшетская группа рудопроявлений) выделено преобладание дизъюнктивов субширотного и северо-восточного простирания (рис. 7). По имеющимся представлениям в области контакта Слюдянкинского выступа и Канско-Тасеевской впадины проходят разломы северо-западного простирания (рис. 2), что не подтверждается данными космодешифрирования: крупных разломов северо-западного простирания, трассирующихся, согласно геологической карте М 1:200000, через весь участок Б, не установлено. Проявления урана тяготеют к мелким срывам субширотного и северо-восточного простирания. Ранее отмечалась существенная роль разломов субширотного простирания в геологическом строении Восточного Саяна (Барышев, 1976). При синтезе изображений установлено, что четвертичные отложения отличаются по цветовой палитре от рифейских (шангулежская, ипситская свиты) и палеозойских (павловская свита) карбонатно-терригенных образований, развитых на Крепско-Туманшетской площади (рис. 8).

 

Рис. 8. Результаты RGB-синтеза космической съемки Ресурс-П (Геотон: каналы 22, 23, 21) по Крепско-Туманшетской площади.

 

ВЫВОДЫ

По данным космодешифрирования на Бирюсинской площади определены особенности тектонического строения горст-антиклинальных поднятий и разделяющих их грабен-синклиналей, показана большая роль субширотных дизъюктивов в структурном рисунке исследуемой площади, выделены рудоперспективные участки. На Крепско-Туманшетской площади рудоконтролирующими структурами являются небольшие по протяженности разломы субширотного простирания и узлы их пересечения с северо-западными и северо-восточными дизъюнктивами. Синтез изображений в различных каналах “Ресурс-П” может быть использован для литологического расчленения рудовмещающих пород и выявления рудоносных метасоматитов в зонах трещиноватости и брекчирования.

ИСТОЧНИК ФИНАНСИРОВАНИЯ

Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных исследований Президиума РАН № 8: «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

Scientific Geoinformation Center, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: oregas@mail.ru

Russian Federation, Moscow

A. A. Belyakov

Scientific Geoinformation Center, Russian Academy of Sciences

Email: oregas@mail.ru

Russian Federation, Moscow

  1. Baryshev A.S. Osnovnye ehlementy 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 p. (In Russian).
  2. Gosudarstvennaya geologicheskaya karta Rossiiskoi Federatsii. Masshtab 1:200000. Seriya Vostochno-Sayanskaya. List N 47-II. Ob”yasnitel'naya zapiska [State geological map of the Russian Federation. Scale 1: 200,000. Series East Sayan. Sheet N 47-II. Explanatory note]. SPb.: Kartograficheskaya fabrika VSEGEI, 2002. (In Russian).
  3. Gosudarstvennaya geologicheskaya karta Rossiiskoi Federatsii. Masshtab 1:200000. Seriya Vostochno-Sayanskaya. List N 47-IX. Ob”yasnitel'naya zapiska [State geological map of the Russian Federation. Scale 1: 200,000. Series East Sayan. Sheet N 47-IX. Explanatory note]. SPb.: Kartograficheskaya fabrika VSEGEI, 2007. (In Russian).
  4. Gosudarstvennaya geologicheskaya karta Rossiiskoi Federatsii. Masshtab 1:1000000 (tret'e pokolenie). Seriya Angaro-Eniseiskaya. List N 47 — Nizhneudinsk. Ob”yasnitel'naya zapiska [State geological map of the Russian Federation. Scale 1: 1000000 (third generation). Series Angaro-Yenisei. Sheet N 47 — Nizhneudinsk. Explanatory note]. SPb.: Kartograficheskaya fabrika VSEGEI, 2012. (In Russian).
  5. Mashkovtsev G.A., Konstantinov A.K., Miguta A.K., Shumilin M.V., Shchetochkin V.N. Uran Rossiiskikh nedr [Uranium of Russian’s subsoil]. M.: VIMS, 2010. 850 p. (In Russian).
  6. Milovskii G.A., Shemyakina E.M., Belyakov A.A., Gil' I.G. Primenenie distantsionnogo zondirovaniya dlya vyyavleniya zon kataklazitov i metasomatitov na ploshchadi Uvatskogo rudnogo uzla (Vostochnyi Sayan) [The use of remote sensing to identify zones of cataclasites and metasomatites in the area of the Uvat ore cluster (East Sayan)]. Issled. Zemli iz kosmosa. 2019. № 1. P. 47–54. (In Russian).

Supplementary files

Supplementary Files Action
1. Fig. 1. Area Biryusinskaya N-47-IX-41, 42. Fragment of a tectonic scheme (geological map N-47-IX, 2007). View (11MB) Indexing metadata
2. Fig. 1a. Legend to fig. one View (366KB) Indexing metadata
3. Fig. 1b. Legend to fig. one View (383KB) Indexing metadata
4. Fig. 2. Fragment of the geological map N-47-II (2015). Krepsko-Tumanshetskaya area. View (5MB) Indexing metadata
5. Fig. 2a Legend to fig. 2 View (2MB) Indexing metadata
6. Fig. 2a Legend to fig. 2 View (1MB) Indexing metadata
7. Fig. 3. Biryusinskaya Square (N-47-IX-41, 42). Satellite imagery Resource-P (SHMSA, channel 2). View (7MB) Indexing metadata
8. Fig. 4. Square Biryusinskaya (N-47-IX-41, 42). The results of the interpretation of the materials of the space survey Resurs-P (ShMSA). View (17MB) Indexing metadata
9. Fig. 5. High-resolution satellite imagery Resurs-P (Geoton Channel 21). Krepsko-Tumanshetskaya area. View (7MB) Indexing metadata
10. Fig. 6. The results of the interpretation of the materials of the space survey Resurs-P (Geoton). Section A. View (13MB) Indexing metadata
11. Fig. 7. The results of the interpretation of the materials of the space survey Resurs-P (Geoton). Section B. View (9MB) Indexing metadata
12. Fig. 8. The results of the RGB synthesis of the Resurs-P space survey (Geoton: channels 22, 23, 21) in the Krepsko-Tumanshet area. View (18MB) Indexing metadata

Views

Abstract - 76

PDF (Russian) - 44

Cited-By


PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2019 Russian academy of sciences