Последние два десятилетия в практику геолого-разведочных работ стали широко внедрятся данные полученные с искусственных спутников Земли. Современные цифровые данные дистанционных съемок характеризуются широким спектральным диапазоном, требуемой детальность и обзорностью, возможностью математической обработки в геоинформационных системах. Дешифрирование таких специально обработанных материалов позволяет по новому взглянуть на рудоносные площади, показать закономерности их пространственного размещения и развития, внутреннего строения, выявить перспективные площади.
В основу статьи положены материалы, полученные при обработке и дешифрировании современных спектрозональных космических снимков Landsat, Aster, Spot, Ikonos и цифровых моделей рельефов радарных систем SRTM и AsterGDEM площади Уряхского рудного поля, расположенного в пределах Сюльбанской золоторудной зоны.
Сюльбанская зона глубинных разломов протягивается в север-северо-западном направлении и представляет собой серию субпараллельных швов общей мощностью 5…7 км [2–4]. Глубинный разлом делит вмещающий субстрат на два блока – восточный и западный. В восточном блоке обнажаются углеродистые метатерригенные и метакарбонатные породы патомской серии рифея. В западном блоке располагаются метавулканиты муйской серии рифея, которые прорваны штоками позднерифейского муйского габбро-таналит-плагиогранит-гранитного комплекса. Вмещающие породы метаморфизованы в условиях зеленосланцевой и амфиболитовой фаций [1], а в зоне Сюльбанского глубинного разлома преобразованы в разнообразные по составу динамосланцы и подвержены метасоматическим изменениям лиственит-березитового типа с сопряженным золотым оруденением. Золоторудная минерализация представлена двумя морфологическими типами – жильным и прожилково-вкрапленным. Жильный тип располагается непосредственно в осевой зоне Сюльбанского разлома и представлен многочисленными кварц-карбонатными жилами. Продуктивная золото-сульфидная минерализация в таких жилах встречается спорадически и тяготеет к призальбандовым участкам. Прожилково-вкрапленный тип оруденения сопровождается углеродизацией и березитизацией вмещающих пород и тяготеет к зонам дробления и повышенной трещиноватости в зоне Сюльбанского разлома.
Материалы и методы исследования
Обработка исходных данных, анализ, последующее дешифрирование космоматериалов и моделирование геологических и рудных систем выполнены в соответствии с методическими рекомендациями и подходами [5]. Интерпретация полученных данных проводилась с использованием доступных геологических материалов.
Методика подобных исследований подразумевает проведение дешифрирования в различных масштабах – от региональных к детальным. Такой подход позволяет установить крупные системы на первом этапе, а затем выявить их взаимоотношения, особенности внутреннего строения и развития [5]. В связи с этим на первом этапе по материалам регионального уровня генерализации Landsat, Aster, Spot установлены закономерности размещения Уряхского рудного поля в региональных структурах, а на втором этапе по данным детальных съемок Ikonos выявлены элементы его строения.
Результаты исследования и их обсуждение
Модель геологического строения северного фланга Сюльбанской золоторудной зоны по данным дешифрирования космических снимков регионального уровня генерализации приведена на рис. 1.
В пределах изученной площади отчетливо выделяются следующие тектонические структуры: «тектонические» линзы, деформационно-метаморфические зоны, северо-восточные сдвиговые разрывные нарушения и осложняющие линеаментные структуры.
В целом, исследуемая территория представляет собой тектоно-метаморфическую зону смятия и дробления северо-западного простирания с широко развитыми дизъюнктивными и пликативными нарушениями. Необходимо отметить, что мощность зоны смятия весьма значительна, а ее границы располагаются далеко за пределами изученной площади.
Рис. 1. Положение Уряхского рудного поля в региональных тектонических структурах: 1 – интрузии преимущественно кислого состава; 2 – эффузивы преимущественно основного состава; 3 – «тектонические» линзы; 4 – деформационно-метаморфические зоны; 5 – 6 – кольцевые структуры: 5 – плутоногенные; 6 – вулканогенные; 7 – северо-восточные сдвиговые разрывные нарушения; 8 – основные осложняющие нарушения; 9 – кинематические особенности разрывных нарушений; 10 – контур Уряхского рудного поля
Тектонические линзы входят в состав тектоно-метаморфической зоны смятия и представляют собой жесткие тектонические блоки. Они имеют линзовидно-свилеватую форму и ориентированы в северо-западном направлении и, тем самым, подчеркивают генеральное направление зоны смятия. Размеры таких линз лежат в пределах от 20 до 90 км по длинной оси и от 3 до 36 по короткой. Они сложены преимущественно кислыми изверженными породами, коровые очаги которых отчетливо фиксируются системами кольцевых и дуговых структур. Подобное линзовидно-свилеватое строение тектоно-метаморфических зон смятия характерно для коллизионных структур [6–7].
Деформационно-метаморфические зоны пространственно и генетически связаны с транспрессивным формированием тектоно-метаморфической зоны смятия и выполняют межлинзовое пространство. В традиционном понимании они отвечают зонам глубинных разломов. В вещественном отношении такие зоны сложены динамосланцами, катаклазитами и милонитами. Мощность деформационно-метаморфических зон от 1,5 до 3 км.
Северо-восточные сдвиговые разрывные нарушения осложняют строение тектоно-метаморфической зоны в целом и являются сопряженными структурами, сформированными в условиях транспрессивных деформаций. По морфологии они отвечают левым сдвигам.
Положение Уряхского рудного поля в выделенных структурах определяется деформационно-метаморфической зоной, в области ее сопряжения с северо-восточными, субширотными и субмеридиональными разрывными нарушениями, во внешней части плутоногенной кольцевой структуры диаметром 27 км.
Модель геологического строения Уряхского рудного поля, по данным дешифрирования спектрозонального снимка Ikonos, приведена на рис. 2. Анализ полученной модели позволяет говорить о том, что в геологическом строении рудного поля принимают участие стратифицированные комплексы, прорванные дайками плагиогранитов, разбитые сетью разноориентированных разрывных нарушений и подверженные метасоматическим преобразованиям.
Рис. 2. Модель геологического строения Уряхского золоторудного поля по данным дешифрирования спектрозонального снимка Ikonos: 1 – пойменные отложения; 2 – террасовые отложения речных долин; 3 – челолекская свита; 4–6 – усть келянская толща: 4 – верхняя пачка; 5 – средняя пачка; 6 – нижняя пачка; 7–8 – водораздельная свита: 7 – средняя подсвита; 8 – нижняя подсвита; 9 – усть-уряхская свита; 10 – уряхская свита; 11 – дайки плагиогранитов талаинского комплекса; 12–14 – разрывные нарушения: 12 – главные (Сюльбанский разлом); 13 – второстепенные дешифрируемые; 14 – предполагаемые; 15–17 – геологические границы: 15 – дешифрируемые; 16 – предполагаемые; 17 – частные элементы сланцеватости; 18–20 – элементы залегания: 18 – сланцеватости; 19 – наклонных дизъюнктивов; 20 – субвертикальных дизъюнктивов; 21 – участки предполагаемого развития локальных березитов; 22 – линеаменты с предполагаемым развитием кварцево-жильной минерализации
При дешифрировании стратифицированных комплексов в качестве эталонных объектов приняты данные геологической карты, составленной В.К. Черепановым (1982). Следует отметить, что стратиграфические подразделения рудного поля контрастно различаются в материалах Ikonos, особенно в зеленом, красном и ближнем инфракрасном диапазонах (табл. 1).
Результаты дешифрирования стратифицированных комплексов показывают, что породы муйской серии занимают западную часть рудного поля, а патомской – восточную, что подтверждает данные предшественников. Контакт между этими подразделениями тектонический. Спектральные отличия стратифицированных подразделений от серий до пачек показывают высокую информативность материалов Ikonos в составлении детальных схем дешифрирования данной территории вплоть до масштаба 1:10000.
Фиксируется преимущественно северо-западное простирание стратифицированных комплексов, на основании падения которых картируется антиформная структура в восточной части площади, западное крыло которой осложнено линейной складчатостью более высокого порядка.
Спектральные яркости стратифицированных образований в материалах Ikonos (радиометрическое разрешение приведено к 8 bit/пиксел)
|
Стратифицированные подразделения |
Значения пикселов в каналах Ikonos, * |
|||||
|
Синий (450-520 мкм) |
Зеленый (520-610 мкм) |
Красный (640-720 мкм) |
Ближний ИК (770-880 мкм) |
|||
|
Современные аллювиальные отложения, галечники, валунники |
34 – 69 50,2 |
44 – 93 76,3 |
34 – 79 58,9 |
68 – 216 140 |
||
|
Верхне-среднечетвертичные отложения нерасчлененные. Водноледниковые пески, галечники, валунники, суглинки |
25 – 65 44,6 |
27 – 75 53,3 |
19 – 71 45,2 |
80 – 190 137 |
||
|
Муйская серия |
Челолекская толща. Микрокристал-лические амфиболовые сланцы, гнейсы, амфиболиты |
22 – 58 36 |
25 – 66 48,9 |
17 – 60 39,1 |
61 – 114 88,7 |
|
|
Усть-келянская толща |
Третья пачка. Переслаивание метаэффузивов основного и среднего составов |
26 – 43 34,4 |
18 – 34 26,8 |
17 – 34 24,8 |
20 – 32 25,5 |
|
|
Вторая пачка. Переслаивание метаэффузивов основного и среднего составов |
35 – 54 42 |
31 – 57 37,2 |
27 – 55 33,1 |
29 – 63 32,8 |
||
|
Первая пачка. Переслаивание метаэффузивов основного, среднего и кислого составов |
25 – 49 37,8 |
27 – 60 41,9 |
26 – 62 40,6 |
30 – 116 52,1 |
||
|
Патомская серия |
Водораздельная свита |
Средняя подсвита. Сланцы филлитовидные с прослоями мраморизованных известняков |
25 – 51 37,5 |
35 – 60 48,8 |
28 – 55 42,4 |
77 – 137 108,3 |
|
Нижняя подсвита. Кварцитовидные песчаники с прослоями сланцев, мраморизованных известняков |
24 – 77 55,8 |
24 – 105 75,0 |
23 – 98 68,1 |
69 – 246 178,6 |
||
|
Патомская серия |
Усть-уряхская свита. Известняки мраморизованные, иногда углистые, в переслаивании со сланцами углисто-слюдисто-известково-кварцевыми. |
12 – 69 36,8 |
16 – 90 46,1 |
11 – 83 41,1 |
43 – 221 117 |
|
|
Уряхская свита. Известняки черные, кристаллические в переслаивании со двуслюдяно-кварцевыми сланцами. Горизонты кристаллических известняков |
23 – 55 36,2 |
33 – 70 49,6 |
24 – 68 46,5 |
59 – 136 94,2 |
||
*Примечание. Числитель – минимальное и максимальное значения, знаменатель – среднее.
На территории рудного поля преобладают разрывные нарушения северо-западного и субширотного простирания. Главной линейной структурой тектонического происхождения является Сюльбанский разлом северо-западного простирания. Он формировался в условиях сжатия и отвечает сколовым структурам.
В северной части площади разлом уверенно дешифрируется одиночным швом, который в юго-восточном продолжении испытывает виргацию. В северной части площади отчетливо дешифрируется юго-западное падение практически всех швов разлома, в центральной – вертикален, а в южной – разлом выкручивается и приобретает крутое северо-восточное падение. В тоже время, западный шов разлома на всем своем протяжении имеет крутое юго-западное падение. Разрывные нарушения северо-западного простирания образуют линзовидный рисунок и отражают общий линзовидно-свилеватый характер развития деформаций в зоне Сюльбанского глубинного разлома на детальном уровне генерализации. Такой характер развития тектонических структур свидетельствует о кластическом течении вещества в зоне разлома и о преобразовании вмещающих пород в тектоносланцы, что подтверждается наземными наблюдениями [2–3].
Следующими по значению разрывными нарушениями являются субширотные структуры, неравномерно развитые в восточной и западной частях рудного поля. Причина такого проявления разрывной тектоники – различные механические свойства вмещающих пород: в восточной части – некомпетентная карбонатно-сланцевая толща, а в западной преимущественно «хрупкая» вулканогенная толща. По морфологическим особенностям эти структуры, вероятно, отвечают взбросо-сдвигам, формировались одновременно с зоной Сюльбанского разлома и определяют клавишное строение площади. Падение этих структур преимущественно северное, северо-восточное и субвертикальное.
Проявления потенциально рудной минерализации отчетливо фиксируется в разномасштабных материалах дистанционных съемок. Так, по линейно-штриховым зонам выделены участки с предполагаемым развитием кварцево-жильной минерализацией, а по спектральным характеристикам космоматериалов Aster – предполагаемые тела метасоматитов березитового профиля. Особенности распределения различных морфологических типов потенциального оруденения позволяет констатировать следующее: вся рудная минерализация располагается в зоне влияния Сюльбанского разлома не далее 850 м от его швов; различные морфологические типы располагаются зонально – на северном фланге развиты преимущественно прожилково-вкрапленные тела в березитах, а на южном, в области виграции основного шва, жильное. Представляется, что оруденение в пределах рудного поля можно ожидать вдоль всей зоны Сюльбанского разлома, причем в северной части поля следует ожидать преимущественно прожилково-вкрапленный тип в березитах, а в южной части – преимущественно жильный кварц-золото-сульфидный тип.
Выводы
Проведенные исследования позволили:
– показать высокую эффективность использования материалов Ikonos на стадии поисково-оценочных работ в Сюльбанской зоне разломов и различную информативность спектральных каналов;
– выявить закономерности расположения Уряхского рудного поля в региональных тектонических структурах, обусловленное его положением в межлинзовом пространстве тектоно-метаморфической зоны;
– уточнить геологическое строение рудного поля: показать виргацию швов Сюльбанского разлома южном направлении; впервые закартировать серию субширотных дизъюнктивных нарушений, определяющих клавишное строение рудного поля;
– закартировать различные типы рудной минерализации и установить закономерности его пространственного распределения;
– сделать локальный прогноз на различные морфологические типы оруденения.