Космоструктурные модели золоторудных объектов Западной Калбы

ное значение с точки зрения золотоносности // Вопросы геологии месторождений золота и золотоносных районов. - М.: ЦНИГРИ, 1968. - С. 312-314.

13. Рундквист И.К., Бобров В.А., Смирнова Т.Н. и др. Этапы формирования Бодайбинского золоторудного района // Геология рудных месторождений. - 1992. - Т. 34. - № 6. - С. 3-15.

14. Лаверов Н.П., Прокофьев В.Ю., Дистлер В.В. и др. Новые данные об условиях рудоотложения и составе рудообразующих флюидов золото-платинового месторождения Сухой Лог // Доклады РАН. - 2000. - Т. 371. - № 1. - С. 88-92.

15. Русинова О.В., Русинов В.Л., Абрамов С.С. и др. Околорудные изменения пород и физико-химические условия формирования золото-кварцевого месторождения Советского (Енисейский кряж) // Геология рудных месторождений. - 1999. -Т. 41. - № 4. - С. 308-328.

16. Кучеренко И.В. Пространственно-временные и петрохимиче-ские критерии связи образования золотого оруденения с глубинным магматизмом // Известия АН СССР. Сер. геологич. -1990. - № 10. - С. 78-91.

17. Генкин А.Д., Сафонов Ю.Г., Боронихин В.А. и др. Новые данные по минералогии и геохимии золоторудного поля Колар, Индия // Геология и полезные ископаемые древних платформ. - М.: Наука, 1984. - С. 83-89.

18. Ugarkar A.G., Tenginkai S.G. Gold-quarts sulfide reefs of Mangalu-ru, Gulbarga district, Karnataka // Current Science. - 1988. -V. 57. - № 3. - P. 143-145.

19. Eggo A.J., Doepel M.G. Discrimination between altered and unaltered rocks at the Connemarra and Kathleen Au deposits, Western Australia // Journal of Geochemistry Exploration. - 1989. - V. 31. -№ 3. - P. 237-252.

20. Yao Y., Robb L.J. Gold mineralization in Paleoproterozoic granitoids at Obuasi, Ashanti region, Ghana: Ore geology, geochemistry and fluid characteristics // South Africa Journal Geology. - 2000. -V. 103. - № 3-4. - P. 255-278.

21. Nickel E.H., Grey J.E. A vanadium-rich mineral assemblage associated with the gold telluride ore at Kalgoorlie, Western Australia // Кристаллохимия минералов: Материалы 13-го Конгресса Международной минералогической ассоциации (ММА), Варна, 19-25 сентября 1982 г. - София, 1986. - Р. 899-908.

22. Harris D.C. The diverse mineralogy of the Hemlo Gold Deposit, Hemlo, Ontario // 14th General Meeting International Mineral Association, Stanford, California, 13-18 July, 1986 year: Abstract Programma. - Washington, 1986. - P. 120.

23. Post J.L., Barnett J.L. Roscoelite type locality, El Dorado County, California // California Geology. - 1985. - V. 38. - № 5. -P. 99-103.

24. Thompson T.B., Trippel A.D., Dwelley P.C. Mineralized veins and breccias of the Cripple Creek district, Colorado // Economic Geology. - 1985. - V. 80. - № 6. - P. 1669-1688.

Поступила 07.05.2010 г.

УДК 553.411

КОСМОСТРУКТУРНЫЕ МОДЕЛИ ЗОЛОТОРУДНЫХ ОБЪЕКТОВ ЗАПАДНОЙ КАЛБЫ

Ю.С. Ананьев, А.А. Поцелуев, В.Г. Житков

Томский политехнический университет E-mail: AnanyevYS@ignd.tpu.ru

Изучены космоструктуры Западно-Калбинской металлогенической зоны по материалам разномасштабных мультиспектральных космических систем Modis, Landsat и радиолокационной съемки SRTM. Показана связь известных золоторудных полей с очаговыми структурами. Установлено, что в пределах рудных полей, месторождения и рудопроявления закономерно размещаются относительно линейных и кольцевых структур, что позволяет рассматривать их в качестве прогнозно-поисковых критериев участков перспективных на выявление золотого оруденения ранга рудное поле - месторождение.

Ключевые слова:

Западная Калба, золоторудные объекты, космоматериалы, линейные структуры, кольцевые структуры, очаговые структуры. Key words:

Western Kalba, gold ore objects, cosmic materials, linear structures, ring structures, focal structures.

Введение

В последнее время в практике геолого-съемочных и поисковых работ все шире стали применяться материалы мультиспектральных космических съемок. Бесспорно, что они обладают рядом преимуществ, таких как обзорность, объективность и метричность, естественная генерализация, повышенная глубинность, высокая информативность, экспрессность и низкая стоимость работ [1, 2]. Их применение весьма актуально как на новых малоизученных площадях, так и в известных горнорудных районах, детально изученных наземными методами.

Западно-Калбинская металлогеническая зона Зайсанской складчатой системы вмещает 18 золоторудных полей (Миалинское, Костобе-Эспин-ское, Кызыловское, Алайгырское, Акжальское, Кара-Чоко, Боко-Васильевское, Баладжальское, Джумбинское, Лайлинское, Кулуджунское, Суздальское и др.), расположенных в поперечно-диагональных структурах II порядка одноименного складчато-рифтогенного пояса (рис. 1). Известные рудные поля объединяются в три структурно-морфологические группы: 1) рудные поля с жильно-кварцевым и штокверковыми типами руд в терри-генных, вулканогенных и карбонатных толщах

карбона, габбро-плагиогранитных массивах; 2) рудные поля, представленные минерализованными сульфидными зонами в углеродистых терри-генных толщах карбона; 3) рудные поля комбинированного типа, включающие кварцевые жилы, штокверки, золото-пирит-арсенопиритовые залежи в различных терригенно-вулканогенных толщах и интрузивах [3]. Хорошая обнаженность, высокая степень наземной изученности, наличие разномасштабных рудных объектов (от гигантов до ру-допроявлений) позволяет рассматривать Западную Калбу в качестве эталонной площади для разработки космоструктурных критериев прогнозирования золоторудных объектов.

Большинство исследователей связывают золотое оруденение с кунушским плагиогранитным комплексом малых интрузий. При этом орудене-ние сосредоточено преимущественно на трех стратиграфических уровнях - С1у2-3, С^, С2 [4]. Для рудных полей и месторождений свойственно развитие метасоматитов альбит-амфиболовой, кварц-полевошпатовой, пропилитовой и лиственит-березито-вой среднеглубинных формаций и сопряженных с ними золотых руд. Метасоматиты и руды в единой рудно-метасоматической колонне размещаются зонально. В плане они слагают субпластовые секущие тела протяженностью до 1...8 км и мощностью до 0,3...2 км в средней и верхней частях разреза. Во внешней и нижней зонах таких рудно-метасомати-ческих тел обычно размещаются кварц-полевошпатовые или пропилитовые площадные метасома-титы, а во внутренней - лиственито-березиты с

прожилково-вкрапленными, штокверковыми и кварцево-жильными продуктивными гидротермальными комплексами [5]. Суммарная протяженность отдельных рудно-метасоматических зон на глубину составляет 1,2...2,8 км [3].

Методика

В работе использованы материалы мультиспек-тральных космических съемок Modis и Landsat ETM+. Дополнительно по данным радиолокационной съемки радаром SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) создана цифровая модель рельефа.

Обработка, дешифрирование, анализ космома-териалов и моделирование геологических и рудных систем выполнены в соответствии с методическими рекомендациями и подходами [1, 2]. Принципиальная схема работ состояла из:

• формирования массива исходных данных;

• обработки и дешифрирования исходных растровых изображений с использованием алгоритмов классификации, процедур улучшения, комплекса методов фильтрации и передискретизации изображения;

• создания и обработки синтезированного изображения мультиспектральных снимков;

• создания производных растровых изображений с использованием «алгебры карт»;

• корреляционного анализа синтезированных изображений;

• обработки и анализа цифровой модели рельефа;

• совместного анализа растровых изображений и цифровой модели рельефа, дешифрирования с

80,:,0'0"в. д. 81,:,0'0"в. д. 82,:,0'0"в. д. 83,:,0'0"в. д. 84,:,0'0"в. д.

80,:,0'0"в. д. 81,:,0'0"в. д. 82,:,0'0"в. д. 83,:,0'0"в. д. 84,:,0'0"в. д.

1

Рис. 1. Положение золоторудных полей в Западно-Калбинской металлогенической зоне: 1 - Западно-Калбинская металлоге-ническая зона; 2 - рудные поля и их номера: 1) Джерекское; 2) Кедейское; 3) Эспинское; 4) Миалинское; 5) Кызылов-ское; 6) Лайлинское; 7) Кулуджунское; 8) Теректинское; 9) Джумбинское; 10) Баладжальское; 11) Ашалы-Даубайское; 12) Боконское; 13) Акжальское; 14) Сенташское; 15) Жантасское; 16) Казанчункурское; 17) Канайское; 18) Суздальское

использованием SD-визуализации и анаглифи-ческих (стерео) изображений; • изучения вещественного состава методом спектрального угла с использованием спектральных библиотек USGS (американская геологическая ассоциация).

Интерпретация полученных данных проводилась с использованием материалов по геологическому строению района.

На первом этапе проводилось изучение региональных закономерностей размещения рудных полей по результатам обработки и дешифрирования космических снимков Modis. На втором этапе изучались закономерности размещения рудных объектов (рудопроявлений и месторождений) в пределах рудных полей по результатам обработки и дешифрирования космических снимков Landsat.

Полученные результаты

На рис. 2 показаны основные космогеологиче-ские структуры, выявленные при дешифрировании космических снимков Modis.

Исследования показывают, что в Западной Кал-бе отчетливо проявлены космоструктуры линейной и кольцевой (дуговой) морфологии. Среди линейных преобладают структуры северо-западного, субширотного, субмеридионального и северо-восточного простирания, которые соответствуют глубин-

ным разломам различного уровня заложения. Северо-западные структуры определяют положение главных геотектонических структур и проникают в верхнюю мантию на глубину до 200...300 км, субширотные структуры, с глубинами заложения 42...47 км, занимают секущее положение по отношению к северо-западным. Субмеридиональные структуры проникают в земную кору до глубин 22...26 км, а северо-восточные - до 20...10 км [3].

Кольцевые (дуговые) структуры по диаметру можно разделить на четыре группы: 105...162, 53...64, 28...38 и 15...21 км. С использованием подходов [6] оценены глубины их формирования, которые составляют 35...54, 17...21, 9...13 и 5...7 км соответственно.

Закономерное сочетание части линейных и кольцевых (дуговых) структур позволило выделить четыре очаговые структуры (рис. 2) - Джерек-Суз-дальскую, Кедейскую, Кызыловскую и Джумбин-скую. Джерек-Суздальская очаговая структура образована сопряжением линейных (северо-западных, широтных, меридиональных и северо-восточных) и телескопированными кольцевыми, диаметрами 53, 35 и 15 км, структурами. Кедейская очаговая структура образована сопряжением линейных (северо-западных, широтных, меридиональных и северо-восточных) и телескопированными кольцевыми, диаметрами 64 и 28 км, структурами.

80°0'0"в. д. 82°0'0"в. д. 84°0'0"в. д.

80°0'0"в. д. 82°0'0"в. д. 84°0'0"в. д.

Рис. 2. Космоструктурная модель Западно-Калбинской металлогенической зоны и сопредельных территорий

Кызыловская очаговая структура образована сопряжением линейных (северо-западных, широтных, меридиональных и северо-восточных) и теле-скопированных кольцевых, с диаметрами 162, 53, 36 и 21 км, структурами. Джумбинская очаговая структура образована сопряжением линейных (северо-западных, широтных и меридиональных) и телескопированных кольцевых, диаметрами 105 и 38 км, структурами.

С учетом данных о глубинном строении изучаемой территории [7-10], определены уровни заложения очаговых структур: Кызыловская и Джумбинская - верхне-мантийный - нижнекоровый (активная верхняя мантия - раздел М), а Джерек-Суздальская и Кедейская - среднекоровый (раздел сиалического и гранулито-базитового комплекса). Кызыловская и Джумбинская очаговые структуры отражают прогибание поверхности М, Джерек-Суздальская и Кедейская - Семипалатинское поднятие астеносферы.

В связи с дискретностью проявления кольцевых структур в строении очаговых, следует считать, что развитие последних проходило пульсационно. Максимальные энергетические эффекты в развитии очаговых структур приходятся на основные сейсмические границы - поверхность М, раздел сиалического и гранулито-базитового комплекса, раздел гранитного и диоритового слоев, раздел се-диментного и гранитного слоев.

Известные рудные поля закономерно располагаются в очаговых структурах. Рудные поля контролируются участками сопряжения радиальных (чаще северо-западного простирания) и концентрических элементов с диаметрами 28...38 км.

Если для выделения региональных космострук-тур дешифрировались космические снимки Мо^, то для выявления закономерностей размещения рудных объектов в пределах рудных полей использовались данные Ьапё8а1. В результате получены космоструктурные схемы всех известных в пределах Западной Калбы золоторудных полей - Кызы-ловского, Боко-Васильевского, Суздальского и др.

Кызыловское рудное поле

Рудное поле расположено на площади распространения пород морской флишоидной формации серпуховского яруса (С1). На северо-западе они перекрыты отложениями прибрежно-морской мо-лассовой формации (С2). Западной границей рудного района служит поднятие, сложенное породами офиолитовой ассоциации верхнего визе. В осевой части площади проходит региональный разлом. Северо-восточной границей служит разлом северо-западного простирания с падением под 50...70° на северо-восток. Северной границей служит региональный широтный разлом с падением на юг под углами 40...50°. Морская флишоидная формация характеризуется двучленным строением: нижняя часть ее разреза мощностью 1,5...2,2 км сложена преимущественно песчаниками, а верхняя часть мощностью 1,8 км представлена переслаива-

нием песчаников, алевролитов, аргиллитов. При-брежно-морская молассовая формация также имеет двучленное строение: нижняя часть, мощностью 1,6 км, сложена плохо сортированными песчаниками, конгломератами, гравелитами, а верхняя часть, мощностью 1,2 км, имеет существенно алевролито-вый. В центральной части района геофизическими данными фиксируется «слепая» интрузия гранито-идов повышенной основности, залегающая на глубинах 0,5...3,5 км [11].

Региональные разрывы представлены мощными, до нескольких сотен метров, дизъюнктивами, зонами дробления и милонитизации. Направление разрывных и складчатых структур северо-западное. Региональные разломы сопровождаются рудовме-щающими разрывами и зонами трещиноватости. Наиболее крупным из оперяющих является широтный разрыв мощностью до 100 м, падающий на север под углом 30...50°.

Продуктивная минерализация представлена пиритом, арсенопиритом, реже сфалеритом, халькопиритом, пирротином, золотом, шеелитом, марказитом, блеклыми рудами, герсдорфитом, антимонитом, самородным серебром, сурьмой, киноварью.

Основные рудные тела сложены прожилково-вкрапленными и вкрапленными золото-пирит-ар-сенопиритовыми ассоциациями в апосланцевых березитах.

Космоструктурная позиция рудного поля (рис. 3) определяется тем, что оно локализовано во внутренней части дуговой структуры диаметром 31,5 км, сложного внутреннего строения. Структура приурочена к узлу сопряжения крупных разрывных нарушений северо-западного, северо-восточного и субширотного простирания. Во внутренней части структуры выявлены несколько систем теле-скопированных кольцевых структур с радиусами от 13 до 1,5 км. Именно такими телескопированными кольцевыми структурами, «нанизанными» на линейные широтного или северо-западного простирания, контролируется положение основных рудных объектов рудного поля - месторождения Бакырчик, Большевик, Костобе и др. При этом установлено, что участки проявления прожилково-вкрапленного и вкрапленного оруденения пространственно совмещаются с участками развития кольцевых структур с диаметрами 1,5...3,2 км, тогда как участки проявления преимущественно жильного оруденения характеризуются развитием кольцевых структур с диаметрами 2,7...9 км.

Боко-Васильевское рудное поле

Расположено в центральной части Сарджаль-ско-Даубайского наложенного прогиба и включает жильное, прожилково-вкрапленное и вкрапленное золото-кварцевое и золото-сульфидное орудене-ние в дислоцированных углеродисто-терригенно-вулканогенных толщах. Рудное поле имеет мелкоблоковое строение, обусловленное развитием глубинного северо-западного разлома и диагональных

81 °20'0"в. д. 81 °40'0"в. д

81 °20'0"в. д. 81 °40'0"в. д.

Рис. 3. Космоструктурная модель Кызыловского рудного поля: 1) контуры рудного поля; 2) линеаменты; 3) кольцевые и дуговые структуры; 4, 5) месторождения и рудопроявленияжильного или вкрапленного и прожилково-вкрапленного типов

разрывов северо-восточного направлений. Глубинный разлом представлен мощной зоной (до 2,5 км) разрывов северо-западного простирания. Для рудного поля характерно сложное внутреннее строение рудовмещающих углеродистых терригенных толщ, обусловленное чередованием антиклинальных и синклинальных складок II порядка с размахом крыльев в 140...200 м. В рудоносной структуре проявлены диагональные и поперечные волнообразные изгибы складчатых структур, ограниченные диагональными дизъюнктивами. В результате сформировалась кулисообразная диагонально-клавишная структура рудоносной зоны. По простиранию эта линейная зона разбита разрывами на пять структурных блоков, при этом отдельные блоки смещены по вертикали относительно друг друга на 100...400 м. Рудоносная терригенно-углеродистая толща перекрывается андезито-базальтами и их туфами. В юго-восточной и центральной частях рудной зоны обнажаются тела серпентинизированных гипербазитов, пропилитизированных габброидов, андезитов, гранитоидов повышенной основности. Эти штоки, силлы, дайки интрузивных пород и сопровождающие их метасоматиты и руды тяготеют к антиклинальным перегибам структур, осложненных разрывами и зонами трещиноватости [3].

Оруденение представлено тремя морфологическими типами - вкрапленным на северо-западе, вкрапленным и прожилково-вкрапленным в центральной части и жильным в юго-восточной части рудного поля. Продуктивная минерализация представлена пиритом, арсенопиритом, реже сфалеритом, галенитом, золотом и др.

В космоструктурном отношении (рис. 4), рудное поле располагается во внутренних частях серии кольцевых структур с диаметрами 17...18,5 км. Кольцевые структуры приурочены к узлу сопряжения крупной линейной северо-западного с менее протяженными линейными структурами северо-восточного простирания. Во внутренних частях крупных кольцевых структур установлены системы телеско-пированных кольцевых структур высоких порядков. Оруденение различных морфологических типов контролируется узлами сопряжения северо-западного разрывного нарушения с северо-восточными и широтными структурами. При этом установлено, что участки проявления вкрапленной и прожилко-во-вкрапленной минерализации пространственно ассоциируют с кольцевыми структурами диаметром 2,5...3,2 км, тогда как участки проявления жильной минерализации располагаются во внутренних частях кольцевых структур с радиусами 6,3...12 км.