Картирование гидротермально-метасоматических изменений для прогнозирования золоторудной минерализации на основе обработки набора данных космического аппарата дистанционного зондирования Земли Landsat 8 на территории щита Ахаггар (Южный Алжир)

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Впервые на основе материалов космической съемки космического аппарата дистанционного зондирования Земли Landsat 8 выполнено картирование гидротермально-метасоматических изменений на территории щита Ахаггар, Южный Алжир, перспективной для выявления золоторудной минерализации. Исследование проведено с целью выявления сходных закономерностей в распределении гидротермально-метасоматических изменений для разработки прогнозно-поисковых критериев на золоторудный тип минерализации. Таким образом, было установлено, что перспективные на золоторудную минерализацию площади на территории щита Ахаггар локализованы вдоль и/или внутри трансрегиональной разломной зоны, которая контролирует рудную минерализацию, приуроченную к периферии крупных морфоструктур (диаметром от 400 до 800 км) 1-го порядка. Такие морфоструктуры осложнены кольцевыми и дуговыми структурами 2-го и более высоких рангов, а также разрывными нарушениями ССЗ и ССВ простираний протяженностью более 100 км, либо ослабленными зонами, вдоль которых фиксируются внедрения даек среднего (габбро-диориты, диориты) состава, связанных с золоторудной минерализацией. Кроме того, в потенциально рудоносных вулканических постройках должны проявлятся метасоматические ореолы значительной площади (более 30 км2) с повышенными значениями индексов оксидов двух- (магнетит) и трехвалентного железа (гематит), и в меньшей степени – оксидов и гидроксидов железа (лимонит), гидроксил-(Al-OH, Mg-OH) и карбонат-содержащих минералов.

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

Ф. Гугали

Российский университет дружбы народов

Email: jnivanova@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Ананьев Ю.С. Золото-концентрирующие системы Южного складчатого обрамления Западно-Сибирской плиты (на примере Западной Калбы): дис. док. геол.-минерал. наук. Томск, 2017. 509 с.
  2. Аули Э., Белов С.В. Геодинамические условия формирования золотого оруденения Ин-Уззальской зоны Алжирской Сахары // Благородные, редкие и радиоактивные элементы в рудообразующих системах: Труды Всерос. науч. конф. с международным участием. Новосибирск. 2014. С. 37–56.
  3. Белов С.В., Зверев С.Н., Аули Э. Строение и оруденение месторождения Амесмесса в Алжирской Сахаре // Разведка и охрана недр. 2015. № 2. С. 11–17.
  4. Белов С.В., Квиникадзе М.С., Гасем С. Граниты Тавриды в Алжирской Сахаре // Известия АН СССР. Сер. геол. 1991. № 10. C. 84–92.
  5. Бондур В.Г. Космическая геоинформатика // Перспективы науки и образования. 2016. № 1 (19). С. 17–21.
  6. Горный В.И., Крицук С.Г., Латыпов И.Ш., Тронин А.А. Особенности минералогической зональности рудно-магматических систем, вмещающих кварцево-жильные месторождения золота (по материалам спутниковой спектрометрии) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 3. С. 140–156.
  7. Иванова Ю.Н., Выхристенко Р.И., Викентьев И.В. Геологическая позиция и структурный контроль золоторудной минерализации Малоуральского вулкано-плутонического пояса (Полярный Урал) по результатам анализа мультиспектральных снимков космического аппарата Landsat 8 // Исследование Земли из космоса. 2020. № 4. С. 51–62.
  8. Космическая информация в геологии. М.: Наука, 1983. 536 с.
  9. Каракин А.В., Курьянов Ю.А., Павленкова Н.И. Разломы, трещиноватые зоны и волноводы в верхних слоях земной оболочки. М.: Государственный научный центр Российской Федерации – ВНИИгеосистем, 2003. 222 с
  10. Кряжев С.Г., Белов С.В., Игнатов П.А., Васюта Ю.В., Аули Э. Флюидный режим формирования золото-кварцевых месторождений Амесмесса и Тирек в Алжирской Сахаре // Руды и металлы. 2017. № 1. С. 91–96.
  11. Полякова Е.В., Кутинов Ю.Г., Минеев А.Л., Чистова З.Б. Анализ возможности применения цифровых моделей рельефа ASTER GDEM v2 и ArcticDEM для исследований арктических территорий России // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Т. 17. № 7. С. 117– 127. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2020-17-7-117-127
  12. Серокуров Ю.Н., Калмыков В.Д., Громцев К.В. Дистанционная оценка золотоносного потенциала // Руды и металлы. 2008. № 1. С. 45–51.
  13. Томсон И.Н., Кравцов В.С., Кочнева Н.Т., Середин В.В., Селиверстов В.А. Металлогения скрытых линеаментов и концентрических структур. М.: Недра, 1984. 272 с.
  14. Aissa D. and et al. Les minéralisations aurifères du Hoggar (Sud Algérien) et leurs relations avec les zones de cisaillements lithosphériques // Bull 217 du service géologique del’Algérie. 2002. Vol. 13. № 2. P. 93–115.
  15. Aissa D., Marignac C. Controls on gold deposits in Hoggar, Tuareg Shield (Southern Algeria) // Journal of African Earth Sciences. 2016. V. 127. P. 136–145. http://dx.doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2016.09.002
  16. Allègre C.J., Caby R. Chronologie absolue du Précambrien de l’Ahaggar occidental // CR Acad. Sci. Paris. 1972. 275(D). P. 2095–2098.
  17. Auli E. Regularities of localization and conditions of formation of gold mineralization of the Amesmessa deposit (Algerian Sahara): PhD thesis: Moscow. 2016. 20 p.
  18. Bertrand J.M.L. Évolution polycyclique des gneiss précambriens de l’Aleksod serie (Hoggar Central, Sahara algerien): aspects structuraux, pétrologiques, géochimiques et géochronologiques // Paris: Serv. Geol. CNRS. 1974. № 19. 307 p.
  19. Black R., Latouche L., Liegeois J.P., Caby R., Bertrand J.M. Pan-African displaced terranes in the Tuareg shield (central Sahara) // Geology. 1994. Vol. 22. P. 641–644. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1994)022<0641:PADTIT>2.3.CO;2
  20. Boissonnas J. Les granites à structures concentriques et quelques autres granites tardifs de la chaine pan-africaine en Ahaggar (Sahara Central) // Paris: Serv. Geol. CNRS, 1973. № 16. 270 p.
  21. Caby R. A review of the In Ouzzal granulitic terrane (Tuareg Shield, Algeria): its signifcance within the Pan-African Trans-Saharan Belt; Special issue on the In Ouzzal granulite unit, Hoggar Algeria // Journal of Metamorphic Geology. 1996. Vol. 14. Is. 6. P. 659–666. http://dx.doi.org/10.1111/j.1525-1314.1996.00048.x
  22. Carte geologique et gitologique du Hoggar, au 1:1000000 // DIRECTION mines et la geologie, service geologiuque de L’Algerie, Societe nationale de recherchers et D’exploitations miners, ALGER, 1977.
  23. Haddoum H. Etude structurale des terrains archéens du môle In-Ouazzal (Hoggar occidental, Algérie). Thèse de doct d’état IST/USTHB. 1992. 192 p.
  24. Hubbard B.E., Mack T.J., Thompson A.L. Lineament Analysis of Mineral Areas of Interest in Afghanistan. USGS Open. Reston, Virginia: U.S. Geological Survey. 2012. http://pubs.usgs.gov/of/2012/1048
  25. Kumar C., Chatterjee S., Oommen T. Mapping hydrothermal alteration minerals using high-resolution AVIRIS-NG hyperspectral data in the Hutti-Maski gold deposit area, India // International Journal of Remote Sensing. 2020. Vol. 41. № 2. P. 794–812. https://doi.org/10.1080/01431161.2019.1648906
  26. Liégeois J.P., Benhallou A., Azzouni-Sekkal A., Yahiaoui R., Bonin B. The Hoggar swell and volcanism: Reactivation of the Precambrian Tuareg shield during Alpine convergence and West African Cenozoic volcanism. Plates, plumes, and paradigms // Boulder, Colorado, U. S.: Special Paper of the Geological Society of America. 2005. Vol. 388. P. 379–400. https://doi.org/10.1130/0-8137-2388-4.379
  27. Lyapustin A., Martonchik J., Wang Y., et al. Multiangle implementation of atmospheric correction (MAIAC): 1. Radiative transfer basis and look-up tables // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2003. 108 (D17). https://doi.org/10.1029/2002JD002903
  28. Marignac C., Aïssa D.E., Bouabsa L., et al. The Hoggar Gold and Rare Metals Metallogenic Province of the Pan-African Tuareg Shield (Central Sahara, South Algeria): An Early Cambrian Echo of the Late Ediacaran Murzukian Event? // Mineral Deposits of North Africa. Mineral Resource Reviews, 2016. P. 371–404. doi: 10.1007/978-3-319-31733-5_15.
  29. 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.
  30. 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. https://doi.org/10.1016/j.polar.2018.02.004
  31. Rabah B., Djamal Eddine A. Characteristic features of the in Abeggui gold deposit (Hoggar shield, South Algeria) // International Journal of Recent Scientific Research. V. 11. Is. 12 (B). P. 40249–40251. DOI: http://dx.doi.org/10.24327/ijrsr.2020.1112.5658.
  32. Roy D.P., Wulder M., Lovelandet T.R., et al. Landsat-8: Science and product vision for terrestrial global change research // Remote Sensing of Environment. 2014. 145. Р. 154–172. https://doi.org/10.1016/j.rse.2014.02.001
  33. Saad W., Aissa D.E., Watanabe K., Taguchi S. Gold deposits associated with the gabbroic rocks at Tirek area, western Hoggar, Algeria: fluid inclusion study // Arabian Journal of Geosciences. 2018. 11:26. https://doi.org/10.1007/s12517-017-3366-5
  34. Teillet P.M., et al. Radiometric normalization of surface reflectance data in the visible and near-infrared domains from EO-1 Hyperion // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 1982. (3). P. 354–366.
  35. 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.
  36. 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. https://doi.org/10.22146/ijg.37442
  37. Wilson J.P., Gallant J.C. Terrain analysis: principles and applications // John Wiley & Sons. 2000. 520 р.
  38. Zaba J. Structural evolution of west Hoggar and Adrar des Ifras in Pan-African Orogeny (Central Sahara and Mali); a coppilation // Geological problems of North-West Africa. Technika Poszukiwań Geologicznych. 1992. Vol. 31. P. 45–56.
  39. Zhang X., Panzer M., Duke N. Lithologic and mineral information extraction for gold exploration using ASTER data in the south Chocolate Mountains (California) // J. Photogramm. Remote Sens. 2007. Vol. 62. P. 271–282. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2007.04.004
  40. Zhang Y., Zhao H., Ni J. A comparison of four atmospheric correction algorithms for Landsat-8 OLI imagery in varying landscapes // Remote Sensing. 2017. 9(3), 233. https://doi.org/10.3390/rs9030233

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема локализации щита Ахаггар в окружении архейских кратонов по (Liégeois et al., 2005) (а). Упрощенная геологическая карта изучаемой территории и сопредельной площади по (Black et al., 1994) (б). Условные обозначения: 1 – города; 2 – границы Западно-Африканского кратона; 3–4 – разломы: 3 – протерозойские (панафриканские), 4 – мезозойские; 5–7 – области складчатости: 5 – архейская, 6 – панафриканская (900–680 млн лет) (Aissa, Marignac, 2016), 7 – альпийская; 8 – палеозойский бассейн Таодени; 9 – границы щита Ахаггар; 10 – кратоны: Сахара (1), Западно-Африканский (2), Конго (3), Танзанийский (4), Калахари (5).

Скачать (79KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема локализации некоторых золоторудных объектов в структурах щита Ахаггар по (Aissa, et al., 2002). Условные обозначения: 1 – месторождения (а) и рудопроявления (б) золота; 2 – зона растяжения; 3 – террейны; 4 – разрывные нарушения (литосферные разломы); 5 – зоны сдвига: ВИЗС (а), Искель (б), ЛАТЭА (в); 6 – границы, соответствующие рисункам 3–6.

Скачать (66KB)
Метаданные
4. Рис. 3. ЦМР и выделенные по ней линеаменты для территории исследования. Условные обозначения: 1 – линеаменты.

Скачать (124KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Морфоструктурная карта площади исследования в естественных цветах (RGB 4-3-2) с наложенными на нее линеаментами, полученными по данным КС КА Landsat 8 и ЦМР (а). 1–3 – линеаменты: 1 – радиальные, 2 – дуговые, 3 – кольцевые; 4 – зоны сдвига, относящиеся к террейнам: ВИЗС (а), Искель (б), ЛАТЭА (г), зона сдвига, разделяющая террейны ЛАТЭА и Искель (в); 5 – морфоструктуры № 1–4; 6–7 – дайки, сложенные породами кислого (6) и основного (7) состава; 8–12 – месторождения (а) и рудопроявления (б): 8 – Au, 9 – Sn, W, Mo, 10 – Fe, Ti, 11 – Ni, Co, Cr, Pt, 12 – Pb, Zn, Ag, Cu. Цифрами указаны месторождения: Тирек (1), Амесмесса (2), Текойат (3), Ин-Абегги (4), Тиририн (5), Эль Каруза (6), Тин Амзи (7), Алемеда (8), Нахда (9), Бачир (10).

Скачать (113KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Розы-диаграммы составлены для линеаментов, выделенных ручным способом по КС КА Landsat 8 (а); ЦМР (б); КС КА Landsat 8 и ЦМР (в).

Скачать (23KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Схемы развития ассоциаций вторичных минералов для изучаемой территории, полученные в результате обработки КС КА Landsat-8: а – оксиды и гидроксиды железа (лимонит); б – оксиды двухвалентного железа (магнетит); в – гидроксил-(Al-OH, Mg-OH) и карбонат-содержащие минералы; г – оксиды трехвалентного железа (гематит). Концентрации индикаторных групп гидротермальных изменений показаны цветными точками: минимальные – желтый цвет, средние – оранжевый и максимальные – красный, линиями указаны контуры максимальных концентраций (сгущения точек) вторичных изменений.

Скачать (179KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Схема плотности построена на основе линеаментов, выделенных ручным способом для изучаемой территории, с нанесенными на нее участками, перспективными на золоторудный тип минерализации: 1–5 – соответствуют рис. 4; 6 – границы перспективных площадей, выделенных по материалам КС КА Landsat 8 (номера I-II на карте – см. пояснения в тексте); 7–10 – вторичные изменения: 7 – оксиды и гидроксиды железа (лимонит), 8 – оксиды двухвалентного железа (магнетит), 9 – гидроксил-(Al-OH, Mg-OH) и карбонат-содержащие, 10 – оксиды трехвалентного железа (гематит). На шкале показаны зоны с максимальной (красный цвет) и минимальной (синий цвет) плотностью линеаментов.

Скачать (96KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025