Картирование гидротермально-метасоматических изменений для прогнозирования золоторудной минерализации на основе обработки набора данных космического аппарата дистанционного зондирования земли Landsat 8 для территории восточного склона Полярного Урала

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Впервые по материалам космической съемки космического аппарата дистанционного зондирования Земли Landsat 8 выполнено картирование гидротермально-метасоматических изменений для территорий восточного склона Полярного Урала, перспективных на выявление золоторудной минерализации (с севера на юг): Щучьинская зона (Юньягинское месторождение), Тоупугол-Ханмейшорский рудный район (месторождения Новогоднее-Монто и Петропавловское) и центральная часть Малоуральской зоны (Манюкую-Ворчатинский рудный узел). Исследование проведено с целью выявления схожих закономерностей в распределении гидротермально-метасоматических изменений для разработки прогнозно-поискового критерия (вещественного) на золоторудный тип минерализации. Таким образом, было установлено, что на перспективных на золоторудную минерализацию площадях для восточного склона Полярного Урала должны быть локализованы интрузии основного состава, с которыми генетически связана золоторудная минерализация, и проявлены метасоматические ореолы значительной площади (более 30 км2) с повышенными значениями индексов оксида железа (III) и оксида железа (II), и в меньшей степени – оксиды и гидроксиды железа (лимонит), а также гидроксил-(Al-OH, Mg-OH) и карбонат-содержащие минералы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. Н. Иванова

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук; Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: jnivanova@yandex.ru
Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Ананьев Ю.С. Золото-концентрирующие системы Южного складчатого обрамления Западно-Сибирской плиты (на примере Западной Калбы). Дис. … док.геол.-минер. наук. Томск, 2017. 509 с.
  2. Бутаков К.В., Гапдулкадыров М.М., Шамсутдинова Р.Р. Оценочные работы на золотое оруденение в пределах Тоупугол-Ханмейшорской площади. Отчет о результатах работ за 2010‒2012 гг. Результаты оценочных работ в пределах Тоупугол-Ханмейшорской площади. Лабытнанги, 2012. 126 с.
  3. Викентьев И.В., Мансуров Р.Х., Иванова Ю.Н. и др. Золото-порфировое Петропавловское месторождение (Полярный Урал): геологическая позиция, минералогия и условия образования Геология руд. месторождений // Геология рудных месторождений. 2017. Т. 59. № 6. С. 501–541.
  4. Викентьев И.В., Мансуров Р.Х., Иванова Ю.Н. и др. Золото-порфировое Петропавловское месторождение (Полярный Урал): геологическая позиция, минералогия и условия образования Геология руд. месторождений // Геология рудных месторождений. 2017. Т. 59. № 6. С. 501–541.
  5. Галиуллин И.З., Перминов И.Г., Коновалов Ю.И. и др. Специализированные геохимические поиски на благородные и редкие металлы в пределах Западно-Харбейской площади за 2004‒2005 гг., Лабытнанги, 2005.
  6. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1000000 (3-е поколение). Уральская серия. Лист Q-41 ‒ Воркута. Объясн. зап. СПб: ВСЕГЕИ, 2007. 541 с.
  7. Душин В.А. Геологическое строение и магматизм Щучьинского мегаблока (Полярный Урал) // Известия УГГУ. 2020. Вып. 4(60). С. 35‒56.
  8. Зылёва Л.И., Коновалов А.Л., Казак А.П., Жданов А и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1000000 (третье поколение). Серия Западно-Сибирская. Лист Q-42 – Салехард: Объяснительная записка. СПб.: ВСЕГЕИ, 2014. 396 с.
  9. Иванова Ю.Н., Выхристенко Р.И. Структурный контроль золоторудной минерализации восточного склона Полярного Урала по результатам анализа мультиспектральных снимков космического аппарата Landsat 8 // Исследование Земли из космоса. 2021. № 6. С. 60‒73.
  10. Иванова Ю.Н., Нафигин И.О. Применение набора данных Landsat-8 и цифровой модели рельефа SRTM для прогнозирования золото-полиметаллической минерализации на территории центральной части Малоуральской зоны, Полярный Урал // Исследования Земли из космоса. 2023. № 6. С. 20‒34.
  11. Иванова Ю.Н., Тюкова Э.Е. Структуры распада в рудах проявления Амфиболитовое (Полярный Урал) // II науч. конф. “Геология континентальной окраины”. Владивосток, 2022. С. 143‒145.
  12. Иванова Ю.Н. Прогнозирование перспективных площадей на золоторудный тип минерализации на основе интеграции геологической, геофизической информации и обработки набора данных космического аппарата дистанционного зондирования Земли Harmonized Landsat Sentinel-2 для территории северного окончания восточного склона Полярного Урала // Исследования Земли из космоса. 2024 (в печати).
  13. Иванченко Г.Н., Горбунова Э.М., Черемных А.В. Некоторые возможности линеаментного анализа при картировании разноранговых разломов (на примере Прибайкалья) // Исследование Земли из космоса. 2022. № 3. С. 66‒83.
  14. Кениг В.В., Бутаков К.В. Месторождения рудного золота Новогоднее-Монто и Петропавловское – новый золоторудный район на Полярном Урале // Разведка и охрана недр. 2013. № 11. С. 22–24.
  15. Коротков В.В. Геохимические и другие технологии, методы и методики при прогнозировании и поисках месторождений (преимущественно “скрытого” типа) // ФГБУ “ВИМС”, 2023. 166 с.
  16. Кременецкий А.А. Обоснование поисковых и поисково-ревизионных работ на рудное золото в пределах Манюкую-Варчатинского рудного узла (рудопроявления: Полярная Надежда, Геохимическое и Благодарное). Масштаб 1:10000. М.: ФГУП ИМГРЭ. 2012. 45 с.
  17. Кузнецов Н.Б., Романюк Т.В. Палеозойская эволюция Полярного Урала: Войкарский бассейн с корой океанического типа существовал не менее 65 млн лет // Бюлл. МОИП, отд. геол. 2014. Т. 89. Вып. 5. С. 56‒70.
  18. Левочская Д.В., Якич Т.Ю., Лесняк Д.В., Ананьев Ю.С. Гидротермально-метасоматическая зональность, флюидный режим и типы золотого оруденения участков Эми и Елена эпитермального рудного поля Светлое (Хабаровский край) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 333. № 10. С. 17–34.
  19. Лесняк Д.В., Ананьев Ю.С., Гаврилов Р.Ю. Структурные, геофизические и геохимические критерии эпитермального кислотно-сульфатного золотого оруденения на примере рудного поля Светлое (Хабаровский край) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. № 8. С. 60–72.
  20. Миловский Г.А., Ишмухаметова В.Т., Апаринa А.Д. Применение космической съемки высокого разрешения при поисках прибрежных россыпей и месторождений углеводородов в северных морях России // Исследование Земли из космоса. 2021. № 6. С. 74–82.
  21. Прямоносов А.П., Степанов А.Е., Телегина Т.В. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000 (издание второе). Серия Полярно-Уральская. Лист Q-41-XII. Объяснительная записка. Салехард: Комитет природных ресурсов по Ямало-Ненецкому автономному округу, 2001. 231 с.
  22. Пучков В.Н., Иванов К.С. Тектоника севера Урала и Западной Сибири: общая история развития // Геотектон. 2020. № 1. С. 41–61.
  23. Ремизов Д.Н. Шишкин М.А., Григорьев С.И. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200000 (2-е изд., циф.). Серия Полярно-Уральская. Лист Q-41-XVI (г. Хордъюс). Объяс. зап. СПб: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2014. 256 с.
  24. Соболев И.Д., Соболева А.А., Удоратина О.В. и др. Девонский островодужный магматизм Войкарской зоны Полярного Урала // Геотектоника. 2018. № 5. С. 39–74.
  25. Черняев Е.В., Черняева Е.И., Седельникова А.Ю. Геология золото-скарнового месторождения Новогоднее-Монто (Полярный Урал) // Скарны, их генезис и рудоносность (Fe, Cu, Au, W, Sn, ...). Мат. конф. XI Чтения А.Н. Заварицкого. Екатеринбург: ИГиГ УрО РАН, 2005. С. 131–137.
  26. Шишкин В.А., Жигалов С.В., Грищенко Ш.Г. Государственная геологическая карта РФ. Масштаб 1:200 000 (новая серия). Лист P-55-XII. Объяснительная записка. СПб.: 2008.
  27. Язева Р.Г., Бочкарев В.В. Войкарский вулкано-плутонический пояс (Полярный Урал). Свердловск: УНЦ АН СССР, 1984. 156 с.
  28. Andreichev V.L., Kulikova K.V., Larionov A.N., Sergeev S.A. Age of island-arc granites in the Shchuch'ya zone, Polar Urals: first U–Pb (SIMS) results // Doklady Earth Sciences. 2017. Т. 477. № 1. P. 1260–1264.
  29. Bohlmanna U.M., Koller V.F. ESA and the Arctic - The European Space Agency's contributions to a sustainable Arctic // Acta Astronautica. 2020. V. 176. P. 33–39.
  30. Cheng Q., Jing L., Panahi A. Principal component analysis with optimum order sample correlation coefficient for image enhancement // Intern. Jour.of Rem. Sen. 2006. V. 27(16). P. 3387‒3401.
  31. Di Tommaso I., Rubinstein N. Hydrothermal alteration mapping using ASTER data in the Infiernillo porphyry deposit, Argentina // Ore Geol. Rev. 2007. V. 32. P. 275–290.
  32. Ekneligoda T.C., Henkel H. Interactive spatial analysis of lineaments // Jour. of Comp.and Geos. 2010. V. 36. № 8. P. 1081–1090.
  33. Estrada S., Henjes-Kunst F., Burgath K.P., Roland N.W., Schäfer F., Khain E.V., Remizov D.N. Insights into the magmatic and geotectonic history of the Voikar massif, Polar Urals // Zeitschrift der Deutschen Geologischen. Gesellschaft. 2012. V. 163. № 1. P. 9–42.
  34. Graham G.E., Kokaly R.F., Kelley K.D. et al. Application of imaging spectroscopy for mineral exploration in Alaska: a study over porphyry Cu deposits in the Eastern Alaska Range // Econ. Geol. 2018. V. 113 (2). Р. 489–510. doi: 10.5382/econgeo.2018.4559.
  35. Gray J.E., Coolbaugh M.F. Geology and geochemistry of Summitville, Colorado: An Epitermal Acid Sulfate Deposit in a Volcanic Dome // Economic Geology. 1994. V. 89. P. 1906–1923.
  36. Gupta R.P. Remote Sensing Geology, 3rd edn. Springer, Berlin, Germany, 2017. P. 180‒190, 235‒240, and 332‒336.
  37. Jensen J.R. Introductory Digital Image Processing: A remote sensing perspective // Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River NJ 07458, 3-rd ed., 2005. P. 276–287 and 296–301.
  38. Jolliffe I.T. Principal component analysis. Department of Mathematical Sciences King’s College University of Aberdeen, Uk, 2-d edition., 2002. 487 p.
  39. Loughlin W.P. Principal Component Analysis for Alteration Mapping // Photogramm. Eng. Remote Sens. 1991. V. 57 P. 1163–1169.
  40. Masek J.G., Claverie J., Ju. M., and et al. Harmonized Landsat Sentinel-2 (HLS) Product User Guide. Product Version 2.0. 2018.
  41. Masoud A.A., Koike K. Morphotectonics inferred from the analysis of topographic lineaments auto-detected from DEMs: application and validation for the Sinai Peninsula, Egypt // Tectonophysics. 2011. 510(3). P. 291–308.
  42. Mather P.M. Computer Processing of Remotely Sensed Images: An Introduction. Chichester, UK: John Wiley and Sons. 1999. 460 p.
  43. Maurer T. How to pan-sharpen images using the gram-Schmidt pan-sharpen method—a recipe. In: International archives of the photogrammetry, remote sensing and spatial information sciences, volume XL-1/W1. ISPRS Hannover workshop, Hannover, pp 21–2. Environmental Earth Sciences. 2013. 79:101.
  44. Pour B.A., Hashim M. The application of ASTER remote sensing data to porphyry copper and epithermal gold deposits // Ore Geology Review. 2012. V. 44. P. 1–9. doi: 10.1016/j.oregeorev.2011.09.009.
  45. Pour A.B., Park Y., Park T.S., et al. Regional geology mapping using satellite-based remote sensing approach in Northern Victoria Land, Antarctica // Polar Sci. 2018. № 16. P. 23–46.
  46. Thannoun R.G. Automatic Extraction and Geospatial Analysis of Lineaments and their Tectonic Significance in some areas of Northern Iraq using Remote Sensing Techniques and GIS // Intern. Jour. of enhanced Res. in Scien. Techn. & Engin. 2013. 2, 2. ISSN NO: 2319-7463.
  47. Verdiansyah O. A Desktop Study to Determine Mineralization Using Lineament Density Analysis at Kulon Progo Mountains, Yogyakarta and Central Java Province. Indonesia // Indonesian Journ. of Geography. 2019. 51, 1. P. 31–41.
  48. Vermote E., Justice C., Claverie M., Franch B. Preliminary analysis of the performance of the Landsat 8/OLI land surface reflectance product // Remote Sensing of Environment. 2016. V. 185. P. 46‒56.
  49. Vermote E.F., Kotchenova S. Atmospheric correction for the monitoring of land surfaces // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2008. V. 113(D23).
  50. Zhang X., Panzer M., Duke N. Lithologic and mineral information extraction for gold exploration using ASTER data in the south Chocolate Mountains (California) // J. Photogram. and Rem. Sens. 2007. V. 62. P. 271–282.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Тектоническая схема Уральского складчатого пояса (по Государственная…, 2007): 1 – позднекембрийские и палеозойские образования Западно-Уральской структурной мегазоны; 2 ‒ мезозойско-кайнозойский чехол Западно-Сибирской плиты; 3–9 – Восточно-Уральская мегазона: 3 – ордовикские метаморфизованные гипербазиты и габброиды; 4 – ордовикско-девонские вулканические и вулканогенно-осадочные образования; 5 – средне-позднеордовикские габброиды и плагиогранитоиды хойпейского комплекса; 6 – ранне-среднедевонские диориты и гранитоиды юньягинского и собского комплексов; 7 – ранне-среднедевонские габброиды, диориты и монцонитоиды конгорского комплекса; 8 – средне-позднедевонские гранитоиды юрменекского и янослорского комплексов; 9 – границы изучаемых территорий: Щучьинская зона (I), Тоупугол-Ханмейшорский рудный район (II), центральная часть Малоуральской зоны (III), Манюкую-Ворчатинский рудный узел (IIIа); 10 – ГУР; 11 – основные реки и озеро; 12 – города. Желтыми звездочками показаны: месторождения Новогоднее-Монто (1), Петропавловское (2) и рудопроявление Амфиболитовое (3), цифрой 1 показан массив Рай-Из.

Скачать (443KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схемы развития ассоциаций вторичных минералов для Щучьинской зоны, полученные в результате обработки КС КА Landsat 8, с нанесенными на них линеаментами, выделенными ручным способом, по КС КА Landsat 8: а – гидроксил-(Al-OH, Mg-OH) и карбонат-содержащие, б – оксиды трехвалентного железа (гематит), в – оксиды и гидроксиды железа (лимонит), г – оксиды двухвалентного железа (магнетит). Концентрации индикаторных групп гидротермальных изменений показаны цветными точками: минимальные – желтый цвет, средние – оранжевый и максимальные – красный. 1-7: месторождения (а), рудопроявления (б): 1 – Mo, 2 – Fe, 3 – Au, Au-Fe, 4 – Cu, 5 – Pb-Zn, 6 – As-Mo-Au, 7 – Ti; 8–9 – радиальные (8) и дуговые (9) линеаменты; 10 – зона березитизации; 11–12 – дайки основного (11) и кислого (12) состава, вынесенные с геологической карты (Зылева и др., 2014). Месторождение Юньягинское обозначено цифрой 1.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Карта гидротермальных изменений для Тоупугол-Ханмейшорского рудного района и прилегающей территории: а–г – схемы преимущественного развития ассоциаций вторичных минералов соответствуют рис. 2; 1–3 – разрывные нарушения, выявленные в ходе анализа КС КА ДЗЗ Landsat 8: 1 – радиальные; 2 – кольцевые; 3 – дуговые; 4 – зона березитизации, вынесенная с геологической карты (Зылева и др., 2014); 5–6 – месторождения и рудопроявления: Петропавловское (1), Новогоднее-Монто (2), Караченцева (3), Тоупугол (4), Карьерное (5), Тоунугольское (6), Аномальное (7), Ханмейшорское (8), Невидимка (9), Обское (10), Малоханмейское (11), Евъеганское (12), Евъюгань (13); 7 – дайки основного состава, вынесенные с геологической карты (Зылева и др., 2014). Концентрации индикаторных групп гидротермальных изменений показаны цветными точками: минимальные – желтый цвет, средние – оранжевый и максимальные – красный.

Скачать (805KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Структуры распада месторождения Новогоднее-Монто (обр. НМ-4 и НМ-27): аллотриоморфные агрегаты гематита замещают ксеноморфные зерна магнетита в окварцованном скарне (а), неправильные скопления халькопирита замещают разноориентированные игольчатые кристаллы гематита и ксеноморфные зерна магнетита и пирита, локализованные в эпидот-гранат-пироксеновом скарне (б). Условные обозначения: Mgt – магнетит, Py – пирит, Gem – гематит, Chpy – халькопирит.

Скачать (706KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Карта гидротермальных изменений для центральной части Малоуральской зоны и прилегающей территории, полученная с помощью КС КА ДЗЗ Landsat 8: а–г – соответствуют рис. 2: 1–3 – соответствуют рис. 3; 4–7 – месторождения (а) и рудопроявления (б): 4 – Cu-Zn-Mo, 5 – Mo-Cu, 6 – Fe-Ti-V-Cu, 7 – Au, 8–9 – дайки кислого (8) и основного (9) состава, вынесенные с геологической карты (Шишкин и др., 2009). Концентрации индикаторных групп гидротермальных изменений показаны цветными точками: минимальные – желтый цвет, средние – оранжевый и максимальные – красный.

Скачать (735KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Структуры распада рудопроявления Амфиболитовое (обр. А-973): радиально-лучистый агрегат (волокнистая структура) гематита-2, сосредоточенный в катакластическом изъеденном пирите, локализованном в пироксените (?) (а), петельчатая структура, представленная ксеноморфным магнетитом, окаймляющим овальные включения сфена (?), ксеноморфные включения гематита и ильменита до 200 мкм локализованы также в магнетите, но по краям структуры (б). Условные обозначения: Mgt – магнетит, Py – пирит, Gem – гематит, Sph – сфен, Ilm – ильменит.

Скачать (534KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025