Крупномасштабные и детальные карты прогноза, методы их составления

Крупномасштабное и детальное прогнозирование завершается составлением карг прогноза масштабов 1:50 000 (1:25 000) и 1:10 000… 1:2000. Исходными материалами для них являются:

> карты геологической, геофизической, поисковой изученности территории,.

> карты дешифрирования аэрофотоснимков,.

> структурно-тектоническая карта и литолого-стратиграфические колонки, разрезы,.

> шлиховая карта,.

> карта вторичных геохимических аномалий,.

> гравиметрическая, магнитная, электрометрическая карты,.

> карта полезных ископаемых,.

> карты-схемы глубинных срезов продуктивных структур и горизонтов.

Составляются схемы палеотектонических, палеофациальных, палеовулканических реконструкций. Обобщаются результаты гидрохимических, биохимических, атмохимических, термобарогеохимических исследований. Уточняется модель объекта прогноза и все результаты отображаются на карте предпосылок, признаков оруденения и на карте прогноза (см. рис. 24, 41).

Рис. 41. Геофизические аномалии над скрытыми рудными телами.

(по В. В. Аристову, 1975).

I — месторождения, создающие отчетливые магнитные аномалии: а — план изодинам магнитной съемки, б разрез магнетитового месторождения, погребенного под платформенным чехлом рыхлых отложений; над месторождением отчетливые магнитные аномалии. II — месторождения, создающие комплесные геофизические аномалии: а — план гравитационных (пунктирные линии) и магнитных (сплошные линии) аномалий железных руд КМА, б — разрез месторождения, погребенного в докембрийском фундаменте иод палеозойским платформенным чехлом.

Методы составления крупномасштабных и детальных карт прогноза

Карты геологической, геофизической, поисковой изученности территории включают перечень работ, выполненных в районе в соответствующих масштабах. Их составляют в рамках номенклатурных листов для каждого вида работ и сопровождают каталогом использованных материалов (рис. 42).

Рис. 42. Карта геологической изученности района Кызыл-Таштыгского месторождении (по О.И. Ореховой):

1−4 — геологоразведочные работы и детальные поиски комплексом методов (1 — разведочные и поисково-оценочные работы на Кызыл-Таштыгском месторождении в масштабе 1:2000, В. И. Берман, 1956 1964 г.; 2 — поисковые и поисково-оценочные работы на участке южном в масштабе 1:2000 Н. С. Бухаров, 1965 г., А. Д. Топорков, 1972;19X3 г.; 3 — участки поисковых работ масштаба 1:10 000 методами геологической съемки, электроразведки ЕП, геохимического опробования по вторичным ореолам и вскрытия аномалий горными выработками, П. Е. Егорченков, 1969 г.; 4 — геологическая съемка масштаба 1:10 000 в комплексе с магниторазведкой и геохимическим опробованием рыхлых отложений по сети 100*20 м, А. Д. Топорков, 1973 г.); 5−7 — геохимические поиски (5 — опробование рыхлых отложений по сети 100*20 м, В. А. Габеев. 1967 г., М. А. Жуков, 1969 г.; 6 — опробование рыхлых отложений по сети 100*40 м, А. Ю. Топорков, 1987 г.; 7 — опробование рыхлых отложений по сети 250*50 м, А. Д. Топорков, 19X7 г.); 8−15 — геофизические поиски (X — электроразведка методом ЕП по сети 50*10 м; 9 — электроразведка методом ЕП по сети 100*20 м, 200*20 м, В. А. Голев, З. А. Кунда. 1967 г., В. А. Подругин, М. П. Зюзин, 1967 г.; 10 — электроразведка методом комбинированного электропрофилирования по сети 100*20 м, И. А. Головин, 1959 г.; 11 электроразведка методом заряда масштаба 1:2000 и 1:5000, И. В. Головин, 1959 г.; 12 — гравимстровая съемка, но сети 250*50 м. П. Е. Егорченков, М. П. Зюзин, 1959 г.; 13 — электроразведка методом индукции масштаба 1:2000, И. А. Головин, 1959 г.; 14 — магниторазведка по сети 500*100 м, Н. С. Бухаров, 1987 г., М. П. Зюзин, Ю. Г. Иванов, 1977 г.; 15 — аэромагнитная и гравиметрическая съемка всей площади в масштабе 1:25 000. Южная геофизическая экспедиция, 1987 г.).

Карты дешифрирования аэрофотоснимков отражают многообразие скульптурных форм местности, выявленных дистанционными исследованиями. Выявляются новые структуры, незамеченные при наземных геолого-геофизических работах, но играющих важную роль в размещении оруденения (рис. 36, 43). К таким структурам относятся тектономагматические, кольцевые вулкано-плутонические, субвулканические, кальдеры, жерла вулканов, экструзивы, скрытые разломы, зоны трещиноватости пород, зоны метасоматоза, гранитно-гнейсовые купола, ударно-метеоритные образования.

Рис. 43. Глубинное строение Естюнинского месторождения по моделированию материалов аэромагнитных съемок.

• (по А. Н. Авдонину и др., 1987):
  • 1 — значение магнитной восприимчивости ас, п (4л)10″ ⁶ СИ; 2 — контур рудных тел по математическому моделированию; 3 — контур магнитных порол; 4−6 — рудные тела: 4 — установленные до 1970 г.; 5 — выявленные в 1983 г.; 7−8 — кривые ДТ: 7 — наблюденные, 8 — вычисленные от модели месторождения; 9 — значения высот измерений поля, м

Аэрогаммаспектрометрическая съемка позволяет оконтуривать аномалии и зоны щелочного метасоматоза с возможной золото-редкометалльной минерализацией. Аэромагнитные и гравитационные аномалии могут указывать на крупнейшие магнетит-гематитовые месторождения в железистых кварцитах. Кроме поискового назначения дистанционные методы дают материал для составления структурноминерагенической основы прогнозирования.

Структурно-геологическая карта составляется на основе структурно-тектонических исследований в регионе. На ней показываются стратиграфические подразделения в соответствии с достигнутой детальностью расчленения — ярус, свита, подсвита, толща, горизонт с петрографо-литологическим их наполнением. Складчатые структуры отображаются стратоизолиниями с указанием элементов залегания толщ, пластов, простирания и склонения осей складок (рис. 44, 45). Отражаются разрывные структуры, их типы и морфологические особенности. Разломы разделяются по масштабу (1−4 порядков), возрасту (отражается время заложения и подновления), по характеру образованных структурных блоков и их роли в рудогенезе. Показываются морфологические особенности магматитов, сопровождающих контактовых метаморфитов, метасоматитов, размещение месторождений и рудопроявлений. Выделяются интрузивные комплексы, фазы главные и дополнительные, жильные, фации пород, унифицированные на основе количественноминералогической и петрохимической классификаций. Карта должна отражать положение оруденения в геологическом разрезе, связи с магматизмом, метасоматизмом, размещение в тектонических структурах, в том числе в вулкано-плутонических, террейновых (рис. 45). Такая карта позволяет разрабатывать геологические предпосылки и признаки промышленной рудоносности в районе.

Рис. 44. Геологоструктуные модели рудного района (а) и рудного ноля (б) кемпирсайского типа.

• (Комплексные… 1986).
• 1 — троктолиты, габбро; 2 — перемежаемость аподунитовых серпентинитов, верлитов, пироксенитов; 3 — апогарцбургитовые серпентиниты; 4
• — перемежаемость аподунитовых и апогарцбургитовых серпентинитов; 5 — аподуннтовые серпентиниты; 6 — несерпентннизированные ультрабазиты; 7 — вмещающие вулканогенно-осадочные породы; 8 — разрывы с интенсивной серпентинизацией; 9 — околорудные серпентиниты; 10 — сплошные и густовкрапленные руды; 11 — среднеи убоговкрапленные руды; 12 — хромитовые руды: астратиформные низкохромитистые хромнтиты; секущие (б) и стратиформные (в) высокохромитистые РУДЫ

Шлиховая карта отражает результаты минералогического анализа шлиховых проб. На ней выделяются аномальные зоны и площади распространения повышенных содержаний полезных минералов в рыхлых отложениях. Она отражает общую минерагению в регионе.

Геохимические карты. На геологическую основу выносятся вторичные литохимические ореолы, потоки рассеяния, первичные литохимические аномалии, данные гидрохимических, биохимических, атмохимических исследований и вся рудная нагрузка. Отражаются металлы и сопутствующие элементы ожидаемого оруденения. Тем самым создается теоретическая основа для анализа геологической позиции аномальных участков и выявления взаимосвязей их с рудоносными структурами. Определяются природа конкретных аномалий и их потенциальные возможности в отношении промышленного оруденения. Интенсивные комплексные минералогогеохимические аномалии обычно оконтуривают участки месторождений и проявлений. Менее интенсивные, но широкие аномалии совмещаются с границами рудных полей и зон гидротермального метасоматоза с продуктивной минерализацией. Ореолы сопутствующих элементов позволяют судить об уровнях эрозионного среза рудных полей и месторождений (рис. 23, 46−48). Рис. 45. Схема размещения лайковых и контактово-метасоматических образований в при контактовом ореоле нижнепалеозойской гранитоидной интрузии (Солгонский массив) Кузнецкого Алатау (Коммунаровское рудное поле)

• (по А. Ф. Коробейникову, Л.Г. Осипову).
• 1 — верхний протерозой, полуденная свита, PR3pl; 2 — диабазы, порфириты; аподиабазовые альбитхлоритовые сланцы; 3 — литокластические туфы основных эффузивов; 4 — габбро-диабазы, габбродиориты силловых тел. PR"; 5 — дайки габбро-порфиритов; 6 — диориты, габбро-диориты, сненитодиориты, гранодиориты Солгонского массива Є3-О; 7 — габбро, горнблендиты метасоматические, Є3- О; 8 — граниты нижнепалеозойского комплекса, Є₃-О; 9 — дайки диоритов, диоритовых порфиритов, лампрофиров. Єз-О; 10-дайки аплнтов, пегматитов, кварцевых диоритовых порфиров. ортофиров. Є3- О; 11 — зоны рассланцевания пород; 12 — зоны милонитизации и дробления пород; 13 — разрывы прослеженные и предполагаемые; 14 — геологические границы установленные и предполагаемые; 15 — элементы залегания пород; 16 — элементы рассланцевания пород; 17 — полосчатость магматических пород; 18 — план-параллельные текстуры пород; 19 — зоны ороговикованных пород; 20 — контактовометасоматические породы (скарны известковые и послескарновые амфибол-карбонат-хлоритовые метасоматиты); 21 — скарново-магнетитовые линзы; 22 — золотоносные скарново-магнетитовые тела: 1 — Северная линза, 2 — Южная линза, 3 — Девятая линза

Рис. 46. Моноэлементные аномалии золота в Саралинском рудном поле.

• (по А. Ф. Коробейникову):
  • 1 — углеродистые терригенно-вулканогенные толщн нижнего кембрия; 2 — гранитоиды Араратского массива Є₃; 3 — разрывы; 4−6 — ореолы золота в коренных породах; 4 — 11−15 мг/т Аu, 5−5-10 мг/т Аu, 6 — до 3−5 мг/т Аu

Рис. 47. Геохимическая зональность Центрального рудного поля.

Геофизические карты составляются на основе геофизических съемок масштабов 1:50 000 и 1:25 000 и корректируются по результатам более детальных геофизических работ. Анализ гравиметрической и магнитометрической карт позволяет уточнить характеристики и строение магматических, метасоматических комплексов, выявить скрытые разломы и лайковые пояса, скрытые интрузивы, зоны гибридизма, контактового метасоматизма, проявление магматических масс на глубинных горизонтах, закономерности размещения рудных объектов в геофизических полях (рис. 29, 49, 50). Такие карты используются при создании палеотектонических, палеофациальных, палеовулканических реконструкций и служат основой для составления карг глубинного строения и для выделения продуктивных горизонтов. Результаты интерпретации геофизических полей, аномалий, нанесенные на карту, используются для уточнения прогнозно-поисковых критериев и признаков.

Рис. 48. Модели геохимической зональности Центрального золоторудного поля, вертикальные разрезы.

• (по В. Г. Ворошилову):
  • 1 — контур Центральнинского гранитоидного массива; 2 — направления движения палеогидротермальных потоков; 3 — контур эндогенных геохимических ореолов: а — в кварц-полевошпатовых авто-метасоматитах; б — в березитах с кварцарсенопирит-молибденит-шеелитовыми ранними жилами; в — в березитах с кварц-золотополисульфидными жилами

Рис. 49. Петрофизическая и рудная зональность Ольховского гранитоидного выступа:

1 — контакт гранитоидного выступа (стрелка по падению контакта); 2 — то же, под вмещающими породами; 3 — границы петрофизических зон; 4−8 — гранитоиды различной магнитности: 4 — пониженно-магнитные, 5 — умеренно-магнитные, 6 — повышенно-магнитные, 7 — аномально-магнитные, 8 — окварцованные пониженно-магнитные; 9 — известняки, мраморы, вулканогенно-осадочные породы; 10−13 — преобразования пород; 10 — графитизация, 11 — мраморизация. 12 — скарнирование, 13 — гоматитизация; 14 — граница лайкового пояса; 15 — месторождения: а — контактово-метасоматические, б — кварцевожильные.ІІ-ІІІ - вариационные кривые магнитной восприимчивости гранитоидов: I — биотитизированных, окварцованных подрудных, II — рудовмещающих; III — альбитизированпых подрудных.

Рис. 50. Магнитогеологическая позиция жильного месторождения в гранодиоритовом массиве.

• (по А.Ф.Коробейникову и др.):
  • 1 — золото-кварцево-сульфидные жилы; 2 — калишпатовые и калишпат-эпидотовые метасоматиты по геолого-геофизическим данным; 3−5 — изолинии осредненного магнитного поля: 3 — нулевая, 4 — положительные, 5 отрицательные

Такие карты используются при создании палеотектонических, палеофациальных, палеовулканических реконструкций и служат основой для составления карт глубинного строения и для выделения продуктивных горизонтов. Результаты интерпретации геофизических полей, аномалий, нанесенные на карту, используются для уточнения прогнозно-поисковых критериев и признаков.

Карты глубинных срезов продуктивных структур представляют серии схематических погоризонтных планов перспективной площади с шагом 100…300 м по вертикали. Основой таких срезов служат геолого-структурная карта, опорные скважины, опорные геолого-геофизические разрезы, гравиметрическая, магнитометрическая карты и результаты их геологической интерпретации. На эти срезы выносятся главные рудоносные структуры — рудоподводящие, рудолокализующие разломы, интрузии, метаморфо-интрузивные купола, вулкано-тектонические, складчатые локальные формы, рудоносные горизонты, геологические экраны, зоны метасоматоза с рудной минерализацией. Совокупность карт-схем, опорных геолого-физических разрезов позволяет выявлять особенности геологического строения потенциально рудоносной структуры как объемной фигуры и отражает перспективы ее глубоких горизонтов (рис. 34, 51, 52).

Рис. 51. Макет карты локального прогноза медноколчеданных месторождений (по А.И. Кривцову):

1−3 — надрудное пространство: 1 — периферийное (НРП), 2 — фланговое (НРФ), 3 — собственно надрудное (НРМ); 4−5 — рудное пространство: 4 — фланговое (РФ), 5 — рудное (РМ); 6−8 — подрудное пространство: 6 — собственно подрудное (ПРМ), 7 — (ПРФ); 8 — ' периферийное (ПРП). Цифры в кружках g линии, эквивалентные вариантам эрозионного среза.

Рис. 52. Вертикальный разрез геометризованной модели месторождений колчеданного семейства (по А.И. Кривцову):

1 — фланговые метасоматические зоны; 2 — колчеданные залежи и метасоматиты редкого пространства; 3 — подрудные метасоматические зоны; 4 — границы распространения метасоматитов; 5 — варианты расположения эрозионного среза с различной перспективностью.

Карта прогнозно-поисковых критериев и признаков содержит всю информацию по закономерностям размещения оруденения и отражает установленные рудоносные структуры, зоны и факты, указывающие на возможность обнаружения на территории новых рудных объектов рудоносных участков, рудных месторождений в пределах ранее выявленных рудных полей. На картах рудных полей отмечаются конкретные рудные участки, рудные тела. На карте суммируются все геологические предпосылки прогноза и поисков промышленного оруденения — геофизические и геохимические аномалии, шлиховые ореолы, зоны метасоматитов и гидротермалитов. Для разработки шкалы значимости критериев и признаков прогнозирования необходим анализ типовых месторождений района и разработка моделей объектов разных рангов. Модели реальных и прогнозируемых рудных объектов (рудных полей, месторождений) используют при оценке масштабов ожидаемого оруденения.

На карте выделяются три группы прогнозно-поисковых критериев. Отражается их значимость для локализации промышленного оруденения:

• 1) стратиграфические, литолого-фациальные — благоприятные для оруденения разрезы толщ, свит, фациальные типы отложений, рудоносные уровни и минерализованные горизонты пород, слои рудокласт, флюидизитов, геологогеохимические экраны и т. п.;
• 2) сгруктурно-тектонические показатели — рудоносные складчатые, вулканотектонические структуры, магморудоподводящие, рудорасиределяющие, рудоконцентрирующие, рудолокализующие разломы, их оперяющие разрывы, зоны рассланцевания;
• 3) магматические факторы — рудоносные интрузивы, штоки, дайки, их приконтактовые зоны, эксплозивно-гидротермальные брекчии, вулкано-плутонические сооружения. Выделяются прямые и косвенные признаки. К первым относятся выходы, подсечения полезного ископаемого, первичные и вторичные ореолы и потоки рассеяния минералов, рудных элементов. Ко вторым — минералы-спутники оруденения, геофизические аномалии, гидротермально-измененные породы, археологические данные. Значимость всех геологических факторов оценивается в баллах на ЭВМ.

Такая карта служит основой для составления карты прогноза.

Карты крупномасштабного и локального прогноза содержат выделенные рудоперспективные площади и участки для постановки поисковых, оценочных работ первой, второй третьей очередности (рис. 26, 35, 36, 38).

Крупномасштабные карты прогноза составляются в масштабах 1:50 000- 1:25 000. Выполненное прогнозирование обеспечивает выделение рудоперспективных площадей, соответствующих рангам рудного поля или рудного узла. Анализ прогнозно-поисковых критериев и признаков при учете моделей рудных объектов является основой построения карты прогноза. Как и в случае среднемасштабного прогнозирования, используется метод геометрического районирования рудных факторов на основе квадратной сетки. Размеры ячейки должны обеспечить надежность выделения минимального по размеру прогнозируемого рудного объекта и составляют 2×2 см или 4×4 см в масштабе карты. Для детализации сложных участков карты используется метод «скользящего окна». Градации шкалы обосновываются с помощью эталонных рудных объектов, известных в изучаемом регионе. Изолинии, оконтуривающие площадь эталонных объектов, служат границами перспективных площадей соответствующего ранга. Выделенные участки дифференцируются по рангу и степени перспективности с отражением типа и размера ожидаемых рудных полей, месторождений, очередности последующих поисковых работ, необходимых для реализации прогнозов. Заключительным этапом прогнозирования является подсчет прогнозных ресурсов по категориям Р2 и P1, дается их геолого-экономическая оценка. Перспективные участки на карте прогноза нумеруются, в их контурах проставляются категории ресурсов и их количества.

Детальное прогнозирование производится в пределах известных рудных полей, рудных зон, рудоперспективных участков в масштабах 1:10 000… 1:1000. Этими работами решается задача оценки промышленных перспектив ранее установленных рудоносных структур с целью оптимального направления дальнейших поисковых, оценочных или разведочных работ. Такие задачи определяют набор представляемой графики и ее содержание. В комплект представляемой графики по выполнению детального прогнозирования входят следующие документы.

• 1. Положение исследуемого рудного поля или перспективной зоны, структуры региона и закономерные связи его с элементами геологического строения.
• 2. Районирование рудного поля, перспективной зоны, структуры, месторождения по степени изученности геологическими, геофизическими, геохимическими методами.
• 3. Геолого-литологические особенности перспективного объекта. На геологолитологической карте в единой легенде сводятся детальные материалы по стратиграфии, литологии, структурам, магматизму, метасоматизму. Карта является основой для составления специальных разрезов, проекций и т. п.
• 4. Размещение, внутреннее строение, состав зон гидротермального метасоматизма — от контактовых и до позднегидротермальных разностей. Детальное расчленение метасоматитов предусматривает выделение зон предрудного, синрудного и послерудного преобразования рудовмещающих пород. Отражаются их связи с геологическими структурами и показывается зональное размещение разных типов метасоматитов в общей структуре рудного поля. Такие карты раскрывают связи между гидротермально-мстасоматическими процессами и оруденением.
• 5. Структурно-минерагенические особенности рудного поля, рудной зоны, месторождения или перспективного участка. На такой специализированной карте отражается неоднородное строение объекта, складчатые и разрывные структуры, магматические и метасоматические ассоциации, их фациальные разновидности, а также рудоносные горизонты, геологические экраны, зоны минерализации, рудные тела или их проекции (для скрытых тел). На карту выносятся геофизические и геохимические аномалии, отражающие рудоносные структуры и зоны продуктивной минерализации.
• 6. Отстраиваются системы поперечных и продольных геологических разрезов, специальные блок-диаграммы, дающие представления объемного внутреннего строения рудного объекта.
• 7. Элементы рудно-магматической или рудно-метасоматической зональности рудного поля, характеризующие механизм формирования и внутреннего строения былой рудообразующей системы.

Разработаны и другие методические приемы составления комплексных крупномасштабных и детальных прогнозных карт, в том числе с использованием геологического моделирования на ЭВМ. Например, диалоговые и автоматизированные системы прогнозирования на ЭВМ, а также имитационные программы геохимических поисков месторождений полезных ископаемых.