«САНКТ-ПЕТЕРБУРГ • 2009 МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (МИНПРИРОДЫ РОССИИ) ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЮ (РОСНЕДРА) ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ...»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЮ

ГЕОЛОГО-МИНЕРАГЕНИЧЕСКОГО

КАРТИРОВАНИЯ

масштабов 1 : 500 000 и 1 : 200 000

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ • 2009

МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (МИНПРИРОДЫ РОССИИ)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЮ (РОСНЕДРА)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

«ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ

ИНСТИТУТ ИМ. А.П. КАРПИНСКОГО» (ФГУП «ВСЕГЕИ»)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЮ

ГЕОЛОГО-МИНЕРАГЕНИЧЕСКОГО

КАРТИРОВАНИЯ

масштабов 1 : 500 000 и 1 : Санкт-Петербург • УДК 550.8:528:553. Методические рекомендации по организации и проведению геолого-минерагенического картирования масштабов 1:500 000 и 1:200 000.

– СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2009. 280 с. (Минприроды России, Роснедра, ФГУП «ВСЕГЕИ»).

В «Методических рекомендациях по организации и проведению гео лого-минерагенического картирования масштабов 1:500 000 и 1:200 000» из ложены методические принципы ГМК, основные особенности его организации, применение иерархически построенных прогнозно-поисковых моделей при выборе технологии изучения рудоконтролирующих геологических образований и минерагеническом анализе, применение компьютерных технологий при прогнозно-минерагенических исследованиях. Рассмотрены применительно к различным геологическим обстановкам типовые технологии картографирования рудоконтролирующих геологических образований, изучения закономерностей размемещения полезных ископаемых, выделения перспективных площадей, оценки прогнозных ресурсов. В разработанных «Методических рекомендациях …» значительное внимание уделено вопросам прогнозирования рудных объектов, не выходящих на поверхность.

Табл. 21, ил. 41, список лит. 231 назв.

ISBN 978-5-93761-148- Рекомендовано к печати НРС Роснедра при ВСЕГЕИ 9 декабря 2008 г.

Составители М.Л Сахновский (отв. исп.), А.П. Бороздин, Л.А Виноградов, А.В. Довбня, О.Б. Ершов, В.И.Захаров, В.Н. Зелепугин, В.Г. Колокольцев, В.С. Певзнер, Ю.Н. Сирота, Е.К.Федорова, В.Э.Цубин, (ФГУП «ВСЕГЕИ»);

А.И. Ежов., А.К. Корсаков, Н.У. Карпузова, А.Н. Роков, Ю.Н. Серокуров., А.К.Соколовский, Н.Н. Соловьев., В.Я. Федчук (ГОУ ВПО РГГРУ) ©Роснедра, © ФГУП ВСЕГЕИ», ISBN 978-5-93761-148-2 ©Коллектив авторов,

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение М.Л. Сахновский............................................... Глава 1. Основные особенности методики и организации ГМК.............. 1.1. Задачи, содержание и методические принципы ГМК.

М.Л. Сахновский................................................ 1.2. Организация ГМК. А.К. Корсаков. Н.У. Карпузова................... Глава 2. Типы рудоносных площадей (применительно к задачам ГМК) 2.1. Рудоносные площади областей фанерозойской складчатости М.Л. Сахновский, В.Э. Цубин, А. П. Бороздин, О.Б. Ершов............. 2.2. Рудоносные площади областей докемрийской складчатости. А.И.

Ежов, А.К. Соколовский, В.Я. Федчук, А.Н. Роков, Н.Н. Соловьев...... 2.3. Рудоносные площади областей развития платформенного чехла.

В.С. Певзнер, В.Г. Колокольцев.................................. 2.4. Площади развития рудоносных гипергенных образований.

В.С. Певзнер................................................... 2.5. Геодинамические обстановки и их рудоносность. А.В. Довбня......... Глава 3. Применение иерархически построенных прогнозно-поисковых моделей при выборе технологии изучения рудоконтролирующих геологических образований и минерагеническом анализе при ГМК. М.Л. Сахновский.................................... Глава 4. Применение компьютерных технологий при прогнозно-минерагенических исследованиях в процессе ГМК Общие положения. М.Л. Сахновский.................................. 4.1.Компьютерные технологии изучения закономерностей размещения полезных ископаемых и разработки прогнозно-поисковых моделей. М.Л. Сахновский........................................ 4.2. Компьютерные технологии выделения перспективных площадей.

А.И. Ежов, Ю.Н. Серокуров, А.К. Корсаков, Н.У. Карпузова............ 4.3. Особенности применения компьютерных технологий при прогнозировании рудных объектов, не выходящих на поверхность М.Л. Сахновский................................................ 4.4. Примеры применения компьютерных технологий при прогнозировании рудных районов, узлов и полей различных рудноформационных типов. А. И Бороздин, В. Н. Зелепугин, М. Л, Сахновский, Л. А. Виноградов, О. Б. Ершов................................ Глава 5. Типовые технологии изучения рудоконтролирующих геологических образований при ГМК........................................ 5.1.Технологии изучения рудоконтролирующих геологичесих образований в областях фанерозойской складчатости. М. Л.

Сахновский, В. Н. Зелепугин, Е. К Федорова, Ю. Н. Сирота, В. И.

Захаров................................................... 5.2.Технологии изучения рудоконтролирующих геологиче ских образований в областях докембрийской складчато сти. А И. Ежов, Ю. Н. Серокуров, В. Я. Федчук,А. Н. Роков, А. К Корсаков, Н.Н. Соловьев.............................

5.3.Технологии изучения рудоконтролирующих геологических образований платформенного чехла. В. С. Певзнер............. 5.4.Технологии изучения рудоконтролирующих гипергенных образований. В. С. Певзнер........................ Глава 6. Типовые технологии изучения закономерностей размещения полезных ископаемых и выделения перспективных площадей при ГМК................................................ 6.1.Технологии изучения закономерностей размещения полезных ископаемых и выделения перспективных площадей в областях фанерозойской складчатости.

6.2. Технологии изучения закономерностей размещения полезных ископаемых и выделения перспективных площадей в областях докемрртйской складчатости.

A. И. Ежов, Ю. Н. Серокуров, В. Я. Федчук, А. Н. Роков, 6.3. Технологии изучения закономерностей размещения полезных ископаемых и выделения перспективных площадей в областях развития платформенного чехла.

6.4 Технологии изучения закономерностей размещения полезных ископаемых и выделения перспективных площадей в областях развития рудоносных гипергенных 6.5.Технология прогнозирования полезных ископаемых на Глава 7. Типовые технологии оценки прогнозных ресурсов

ВВЕДЕНИЕ

Геолого-минерагеническое картирование масштабов 1 : и 1 : 200 000 (ГМК-500 и ГМК-200) — вид региональных геологических работ, непосредственная цель которого — оперативное выявление, оконтуривание и оценка прогнозных ресурсов новых рудных районов, узлов, полей с предполагаемыми месторождениями твердых полезных ископаемых (включая не выходящие на поверхность, залегающие на глубине, доступной для их освоения,) определенной рудной формации, узкой группы рудных формаций или определенного промышленного типа, как профилирующих в регионе, так и принципиально новых для него [206].

ГМК-500 относится к мелкомасштабным, а ГМК-200 к среднемасштабным работам стадии регионального геологического изучения недр и прогнозирования полезных ископаемых [141].

Основным содержанием ГМК является:

— изучение минерагенических факторов и поисковых признаков, характерных для рудных объектов прогнозируемого типа, — выявление, оценка их рудоконтролирующей роли, прослеживание их на поверхности и на глубине по результатам геологических наблюдений, геофизических, геохимических, дистанционных методов;

— изучение (или уточнение) закономерностей размещения рудных объектов прогнозируемого типа;

— выявление перспективных рудных объектов (потенциальных рудных районов, узлов, рудных полей, полей россыпей), их оконтуривание и оценка прогнозных ресурсов.

Основные области применения ГМК — прогнозирование новых рудных районов, узлов, полей стратегических, высоколиквидных и остродефицитных видов минерального сырья, а также прогнозирование новых рудных полей и месторождений минерального сырья в действующих рудных районах с истощенной минерально-сырьевой базой.

Объектом ГМК являются площади любого геологического строения в пределах суши Российской Федерации, и любой степени их изученности предшественниками, перспективные в отношении стратегических, высоколиквидных или остродефицитных видов минерального сырья, а также видов минерального сырья, экономически важных для региона, включающего площадь исследований. В случае отсутствия тех или иных необходимых для начала производства работ геологических, геофизических, геохимических материалов их подготовка осуществляется в процессе подготовительного периода камеральным способом, а при необходимости — с применением полевых работ [206].

Приведенные особенности геолого-минерагенического картирования определяют его роль как важнейшего вида региональных работ, непосредственно ориентированного на расширение минерально-сырьевой базы в отношении полезных ископаемых, наиболее важных для страны в целом и для отдельных регионов.

В настоящих методических рекомендациях в качестве главных методических проблем ГМК, от которых зависит достижение его высокой результативности при минимально возможных затратах средств, труда и времени, рассматриваются:

— комплексность и полнота изучения минерагенических факторов и поисковых признаков, оптимальность применяемой технологии их картографирования (она должна обеспечивать надежное их прослеживание на поверхности, под покровом рыхлых отложений, и ниже уровня эрозионного среза рудовмещающего породного комплекса при минимально возможных затратах средств, труда и времени, с учетом конкретных особенностей объектов прогнозирования и условий изучаемой площади, степени ее изученности предшественниками);

— полнота и достоверность изучения закономерностей размещения полезных ископаемых прогнозируемого типа, обеспечивающая возможность формирования надежных многопараметрических критериев их прогнозирования, в том числе критериев прогнозирования рудных объектов, не выходящих на поверхность;

— полнота, глубинность и достоверность прогнозных построений при выделении перспективных площадей;

— обоснованность и достоверность оценки прогнозных ресурсов.

В свою очередь возможность эффективного решения всех этих задач зависит от следующих двух принципиальных вопросов методики ГМК:

— применения на всех этапах ГМК прогнозно-поисковых моделей объектов полезных ископаемых и от их качества — адекватности и полноты отображения в них типовых пространственных соотношений между оруденением и контролирующими его минерагеническими факторами, а также различных компонентов зональности (рудной, геохимической, гидротермально-метасоматической), связей между минерагеническими факторами, поисковыми признаками и параметрами геофизических и геохимических полей, а также от оптимальности использования моделей при выполнении всей последовательности главных технологических операций прогнозно-минерагенических исследований;

— комплексности качественной и количественной (с применением компьютерных технологий) интерпретации геологических, геофизических, геохимических и дистанционных материалов при картографировании минерагенических факторов и поисковых признаков, изучении закономерностей размещения объектов прогнозирования, выделении потенциально рудных объектов и оценке их прогнозных ресурсов (одним из наиболее действенных методов обеспечения комплексности интерпретации при решении этих задач является применение прогнознопоисковых моделей).

В настоящих методических рекомендациях принят следующий порядок изложения: в первых четырех главах рассматриваются общие вопросы проведения ГМК — методические принципы ГМК, вопросы его организации (глава 1);

— классификация и описание геологических обстановок проведения ГМК (глава 2);

— применение прогнозно-поисковых моделей при выборе технологии изучения рудоконтролирующих геологических образований и минерагеническом анализе (глава 3);

— компьютерные технологии прогнозирования (глава 4).

В главах 5, 6 и 7 последовательно рассматриваются типовые технологии изучения рудоконтролирующих геологических образований, изучения закономерностей закономерностей размещения полезных ископаемых и выделения перспективных площадей, оценки прогнозных ресурсов, применительно к различным геологическим обстановкам и типам объектов прогнозирования.

Глава 1. ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИКИ

И ОРГАНИЗАЦИИ ГМК

1.1. Задачи, содержание и методические принципы ГМК Задачами ГМК являются оперативное выявление, оконтуривание и оценка прогнозных ресурсов новых или переоценка уже известных рудных (россыпных, рудно-россыпных, угольных, горючесланцевых)* районов, узлов, полей с предполагаемыми месторождениями полезных ископаемых, включая не выходящие на поверхность, залегающие на глубине, доступной для их освоения.

ГМК проводится на твердые полезные ископаемые (рудные, нерудные и каустобиолиты — уголь и горючие сланцы) и специализируется в направлении выявления и изучения ограниченного круга полезных ископаемых (одного или нескольких формационных или геолого-промышленных типов), как профилирующих в регионе, так и принципиально новых для него, перечень которых и глубина, до которой производится их прогнозирование, приводятся в геологическом задании.

Объектом ГМК являются площади любого геологического строения и любой степени их изученности предшественниками в пределах суши Российской Федерации, перспективные в отношении стратегических, высоколиквидных или остродефицитных видов минерального сырья (урана, хрома, марганца, титана, вольфрама, тантала, ниобия, циркония, золота, металлов платиновой группы, алмазов, плавикового шпата, кристаллического графита, высокоглиноземистого сырья, выНиже по тексту Методических рекомендаций все перечисленные типы объектов полезных ископаемых для краткости называются рудными районами, узлами, полями, за исключением тех случаев, когда необходимо конкретизировать состав или тип развитого в их пределах полезного ископаемого.

сококачественного барита, борного сырья и др.)**, а также видов минерального сырья, экономически важных для региона, включающего площадь исследований, при условии, что контролирующие их продуктивные и потенциально продуктивные геологические тела и тектонические структуры располагаются на глубинах, доступных для их изучения современными средствами, а добыча полезных ископаемых является рентабельной.

Объектами прогноза ГМК-500 являются рудные районы и узлы. Их прогнозные ресурсы оцениваются по категории Р3.

Объекты прогноза ГМК-200 — рудные районы, узлы, рудные поля, прогнозные ресурсы оцениваются по категории Р3 и Р2.

В благоприятных случаях объектами прогноза ГМК-200 могут быть месторождения.

Основными областями применения ГМК являются прогнозирование новых рудных районов, узлов, полей и месторождений стратегических, высоколиквидных и остродефицитных видов минерального сырья, а также прогнозирование новых рудных полей и месторождений минерального сырья в действующих рудных районах с истощенной минерально-сырьевой базой [206].

Особо следует подчеркнуть, что в настоящее время основные перспективы прироста сырьевой базы в континентальной части России связаны с необходимостью прогнозирования и поисков рудных объектов, не выходящих на поверхность — слепых (не затронутых эрозией), погребенных (выведенных процессами эрозии на поверхность рудовмещающего комплекса и позднее перекрытых более молодыми отложениями), погребенно-слепых (не выходящих на поверхность рудовмещающего комплекса, перекрытого более молодыми отложениями), а также месторождений новых видов минерального сырья, (как выходящих на поверхность, так и не выходящих).

В большинстве действующих рудных районов вероятность выявления новых слепых, погребенных и погребенно-слепых промышленных месторождений, значительно выше вероятности выявления месторождений, выходящих на поверхность.

Не выходящие на поверхность рудные поля и месторождения, залегающие на незначительной глубине (десятки или первые сотни метров), являются первоочередным объектом прогнозиДолгосрочная государственная программа изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы России на основе баланса потребления и воспроизводства минерального сырья. МПР РФ, 2005 г.

рования при ГМК-200 и последующих более детальных (прогнозно-поисковых, поисковых, поисково-оценочных) работ.

В более редких случаях в качестве первоочередных объектов прогнозирования при ГМК-200 могут рассматриваться потенциальные рудные поля и месторождения, залегающие на глубинах, превышающих первые сотни метров, но они, как правило, важны при оценке долгосрочных перспектив рудного района.

Не выходящие на поверхность рудные поля и месторождения как объекты прогнозирования при ГМК важны также и потому, что именно среди них с наибольшей вероятностью могут быть выявлены крупные и уникальные, способные коренным образом улучшить ситуацию в Российской Федерации в отношении ресурсов того или иного вида минерального сырья (примером может служить месторождение Талнах). С учетом степени опоискованности рудоносных и потенциально рудоносных площадей, в большинстве регионов России наличие еще не открытых подобных объектов, выходящих на поверхность, маловероятно. Кроме того, рядовые слепые и погребенно-слепые месторождения при прочих равных условиях должны обладать более значительными запасами, чем аналогичные месторождения, выходящие на поверхность, так как в отличие от последних не подвергались эрозии. В любом случае расширение числа вероятных перспективных объектов за счет не выходящих на поверхность, увеличивает не только результативность ГМК, но и его экономическую эффективность (соотношение стоимости работ и их результативности). Это обусловлено тем, что прогнозирование слепых, погребенных и погребено-слепых рудных объектов является не столько проблемой дополнительных затрат на проведение полевых, в основном геофизических и геохимических, исследований (их объем незначителен по сравнению с исследованиями, проводимыми этими методами для картографирования минерагенических факторов и поисковых признаков), сколько проблемой комплексной интерпретации геологических, геофизических, геохимических материалов и МДЗ при изучении закономерностей размещения полезных ископаемых и выделении перспективных площадей [149, 152, 171, 174].

Прогнозирование погребенных рудных объектов, по рангу соответствующих масштабу ГМК, является вполне реальной задачей как при ГМК-500, так и при ГМК-200 [149, 152].

Прогнозирование слепых и погребено-слепых рудных объектов в основном является задачей ГМК-200, однако и при ГМК-500 при благоприятных условиях могут быть выделены потенциальные рудные районы или узлы или их части, в пределах которых по совокупности геологических, геофизических, геохимических и иных критериев возможно наличие слепых, или погребено-слепых рудных полей.

Решение перечисленных задач ГМК обеспечивается комплексом исследований — полевых (геологических, геоморфологических, геофизических, геохимических, шлихового опробования), лабораторных и камеральных (включающих комплексную обработку материалов предшественников и собственных, а также МДЗ). Работы проводятся в единой последовательности: подготовительные работы и проектирование, полевые работы, лабораторные и промежуточные камеральные работы, окончательные камеральные работы, включая составление окончательного отчета.

Основной объем полевых работ направлен на картографирование минерагенических факторов и поисковых признаков.

В состав полевых работ также входят: изучение эталонных объектов (типовых рудных районов и рудных узлов при ГМК-500, рудных полей и месторождений при ГМК-200) для уточнения ранее установленных и выявления новых минерагенических факторов и поисковых признаков, изучения рудногеохимической и гидротермально-метасоматической зональности, установления признаков, характерных для надрудной зоны рудных полей и месторождений прогнозируемого типа — гидротермалитов надрудной фации, геохимических аномалий, пунктов минерализации и проявлений рудных элементов-спутников основного оруденения, типичных для надрудной зоны гидротермально-рудной системы, геофизических аномалий, интерпретируемых как надрудные и др.; для выборочной проверки на местности правильности прогнозных построений и оценки потенциально рудоносных площадей; предварительной оценки проявлений прогнозируемого полезного ископаемого, обнаруженных в процессе ГМК, или выявленных предшественниками, но не оцененных.

Основной объем лабораторных исследований проводится:

— для изучения физических свойств горных пород, слагающих рудоконтролирующие геологические тела, различные фации гидротермалитов, рудные тела и вмещающие их породные комплексы, с целью обеспечения процесса интерпретации геофизических материалов при картографировании минерагенических факторов и поисковых признаков, построения объемных геолого-геофизических моделей потенциальных или известных рудных объектов, оценки прогнозных ресурсов геофизическими методами;

— для изучения вещественного состава всех типов потенциально рудоконтролирующих геологических тел литолого-петрографическими, петрохимическими, минералогическими, минералого-геохимическими, геохимическими методами с целью определения (уточнения) формационной принадлежности, установления признаков их принадлежности к конкретным типам рудоконтролирующих геологических образований, развитым на площади работ, выявления их идентификационных признаков, установления геохимической специализации и других «вещественных» признаков их возможной рудоносности;

— для анализа результатов площадного геохимического, шлихо-геохимического, шлихового опробования, опробования проявлений полезных ископаемых.

— для анализа результатов различных видов опробования, проводимого на эталонных участках с целью изучения рудногеохимической и гидротермально-метасоматической зональности.

В целом комплекс полевых, лабораторных и камеральных исследований, проводимых в процессе ГМК, направлен на последовательное выполнение главных технологических операций прогнозно-минерагенических исследований:

— изучение минерагенических факторов и поисковых признаков (выявление, оценка или уточнение их рудоконтролирующей роли, прослеживание их на поверхности и на глубине);

— изучение закономерностей размещения объектов полезных ископаемых, являющихся в соответствии с геологическим заданием объектами прогнозирования;

— формирование многопараметрических критериев их прогнозирования;

— выделение и оконтуривание перспективных объектов;

— оценку их прогнозных ресурсов;

— разработку рекомендаций по дальнейшему изучению перспективных площадей.

Ниже рассматриваются методические принципы выполнения приведенной технологической цепочки и каждой из перечисленных операций, общие для всех геологических обстановок проведения ГМК и типов прогнозируемых рудных объектов. Методы реализации этих принципов применительно к различным геологическим обстановкам и типам объектов прогнозирования конкретизируются в главах 4, 5, 6 и 7.

Фундаментальной основой методики ГМК являются традиционные для прогнозно-минерагенических исследований принципы, главными из которых являются структурно-вещественный подход, базирующийся на формационном анализе, и принцип последовательных приближений, заключающийся в многоступенчатом минерагеническом анализе территорий с последовательной локализацией перспективных площадей от региональных к локальным и соответственно использованием критериев прогнозирования в определенной очередности — от региональных к все более детальным [79]. Эти принципы определяют роль и место ГМК в геологоразведочном процессе, соотношение задач ГМК-500 и ГМК-200, а также главные особенности методики ГМК, в частности, приведенную выше последовательность главных технологических операций при его проведении.

Развитием этих принципов являются методические разработки ВСЕГЕИ, ВИРГ-Рудгеофизика, ЦНИГРИ, ИМГРЭ, ЦНИИГеолнеруд, ВНИИгеосистем, СНИИГГиМС и других организаций, направленные на повышение эффективности процесса прогнозно-минерагенических исследований, вовлечение в процесс прогнозирования объектов полезных ископаемых, не выходящих на поверхность, на основе использования достижений в области прикладной геофизики, геохимии, дистанционного зондирования, методов комплексной компьютерной интерпретации геологических, геофизических, геохимических материалов и МДЗ при изучении минерагенических факторов и поисковых признаков, изучении закономерностей размещения полезных ископаемых, выделении перспективных площадей, оценке прогнозных ресурсов [10, 37, 46, 47, 60, 63, 68, 69, 73, 77, 78, 89, 93, 99, 107, 114, 118, 122, 148, 149, 150, 152, 154, 157, 174, 177, 180, 181,182, 201, 219, 223 и другие работы].

Не менее значительное влияние на развитие методики прогнозно-минерагенических исследований оказывают достижения в традиционных областях теоретической и прикладной геологии — теории рудообразования [31, 39, 65, 66, 81, 92, и другие работы], методах разработки серийных легенд [17, 40, 106, 110, 121, 125, 194, 202], методах разработки и применения прогнозно-поисковых моделей [32, 78, 93, 107, 118, 148, 149, 152, 154, 171, 174, 180, 219 и другие работы].

Ключевыми вопросами организации и методики ГМК, определяющими в каждом конкретном случае его результативность, экономическую эффективность (соотношение стоимости работ и их результативности) и оперативность, являются:

— достаточность и качество информационного и программного обеспечения;

— комплексность прогнозно-поисковых моделей объектов полезных ископаемых, адекватность и полнота отображения в них типовых пространственных соотношений между оруденением и контролирующими его минерагеническими факторами, а также различных компонентов зональности, оптимальность их использования при выполнении всей последовательности главных технологических операций прогнозно-минерагенических иcследований;

— комплексность интерпретации геологических, геофизических, геохимических материалов и МДЗ при картографировании минерагенических факторов и поисковых признаков, изучении закономерностей размещения объектов прогнозирования, выделении потенциально рудных объектов и оценке их прогнозных ресурсов;

— комплексность и полнота изучения минерагенических факторов и поисковых признаков, оптимальность применяемой технологии их картографирования (она должна обеспечивать надежное их прослеживание на поверхности, под покровом рыхлых отложений, и ниже уровня эрозионного среза рудовмещающего породного комплекса при минимально возможных затратах средств, труда и времени, с учетом конкретных особенностей объектов прогнозирования и условий изучаемой площади, степени ее изученности предшественниками);

— полнота и достоверность изучения закономерностей размещения объектов полезных ископаемых прогнозируемого типа;

— полнота, глубинность и достоверность прогнозных построений при выделении перспективных площадей;

— обоснованность и достоверность оценки прогнозных ресурсов.

Эти вопросы тесно взаимосвязаны — неудовлетворительное решение части из них делает проблематичным удовлетворительное решение остальных. В совокупности качество их решения определяет технологический уровень, качество и практическую значимость ГМК.

Информационное обеспечение ГМК включает серийные легенды, электронные базы данных, иерархически построенные прогнозно-поисковые модели рудных систем, являющихся объектами прогнозирования [100, 154].

Серийные легенды к мелко и среднемасштабным геологическим и прогнозно-минерагеническим картам (СЛ-1000 и СЛ-200) (Шокальский С. П. и др. 2006, 2007) — новый тип геологического документа, представляющий собой вид комплексных геологических материалов. Помимо традиционного значения в качестве свода условных обозначений для карт геологического содержания, серийная легенда является также средством обобщения всего геологического материала и его представления в виде системы взаимоувязанных геолого-картографических объектов. Материалы качественно составленной системно-организованной серийной легенды позволяют проследить структурно-вещественную эволюцию крупных блоков земной коры и выявить закономерности (в том числе закономерности размещения полезных ископаемых), которые могут оказаться не выявленными или недостаточно подтвержденными на отдельных разобщенных площадях.

Содержащиеся в минерагеническом блоке серийной легенды схемы минергенического районирования территории и размещения полезных ископаемых по основным тектоно-металлогеническим эпохам увязаны с главными событийно-возрастными срезами, для которых составлены схемы районирования (Шокальский С. П. и др. 2006, 2007).

В силу этих особенностей СЛ-1000 и СЛ-200 могут служить информационной основой при решении главных задач ГМК-500 и ГМК-200, в особенности при определении совокупности минерагенических факторов, которые должны являться основными объектами картографирования, а также при изучении закономерностей размещения объектов прогнозирования.

Применение серийных легенд в качестве информационной основы ГМК в определенной степени сдерживается тем, что значительная их часть в настоящее время требует актуализации (в частности, в некоторых из них отсутствует минерагенический блок). Тем не менее, при проведении ГМК в процессе подготовительных камеральных работ, целесообразно проанализировать имеющиеся СЛ-1000 и СЛ-200 для серии листов, включающих изучаемую площадь, с тем, чтобы использовать всю содержащуюся в них полезную геологическую и минерагеническую информацию при изучении минерагенических факторов и поисковых признаков, изучении закономерностей размещения объектов прогнозирования, разработки прогнозно-поисковых моделей или их корректировки с целью адаптации к конкретным особенностям изучаемой площади.

Электронная база данных, аккумулирующая совокупность геологических, геофизических, геохимических, дистанционных материалов, результатов лабораторных исследований и других данных, необходимых для решения задач ГМК, составляется на начальном этапе по данным предшественников, включая имеющиеся электронные базы данных. Она используется и дополняется по мере получения новых данных в течение всего процесса ГМК. Иногда в целях большей оперативности поиска данных и их обработки целесообразно создавать специализированные базы данных (СБД), ориентированные на решение частных задач ГМК, например, для прогнозирования объектов полезных ископаемых, которые относятся к различным рудно-формационным типам и контролируются различными наборами минерагенических факторов. СБД создаются путем копирования из основной базы той части данных, которые необходимы для решения конкретной задачи (или группы близких задач). Содержащиеся в СБД данные хранятся в том формате, который наиболее удобен для их обработки в рамках решаемой задачи (задач). Специализированная база данных сохраняется до полного завершения задач, для которых она создавалась.

Прогнозно-поисковые модели рудных объектов в настоящее время применяются на практике для решения широкого круга задач при прогнозировании полезных ископаемых, в том числе при ГМК [32, 78, 93, 100, 107, 118, 148, 149, 152, 154, 171, 174, 180, 219 и другие работы].

Иерархически построенные комплексные (геологические, геофизические, геохимические) прогнозно-поисковые модели рудных систем являются основой комплексной интерпретации геологических, геофизических, геохимических, дистанционных материалов при решении всех главных задач ГМК — изучении минерагенических факторов и поисковых признаков, изучении закономерностей размещения оруденения, выборе информативной системы критериев прогнозирования и непосредственно в процессе выделения перспективных площадей и оценке их прогнозных ресурсов. Они применяются в течение всего процесса ГМК и по мере получения новой информации подвергаются корректировке. Корректировка прогнозно-поисковых моделей предназначена для их адаптации к конкретным условиям площади ГМК и особенностям проявления оруденения, так как рудные объекты любой рудной формации, наряду с общими для них признаками, в каждом регионе или рудном районе характеризуются особенностями, отличающими их от аналогичных объектов из другого региона или рудного района.

Одной из важных функций прогнозно-поисковых моделей является информационное обеспечение процесса прогнозирования оруденения, не выходящего на поверхность [100, 148, 149, 152, 154, 174].

Составными частями (иерархическими уровнями) прогнозно-поисковых моделей являются: 1) модели минерагенических зон; 2) модели рудных районов (узлов); 3) модели рудных полей (месторождений). В моделях всех трех уровней должны быть приведены в графической и (или) табличной форме минерагенические факторы и признаки рудных объектов данного уровня, их геофизические и геохимические характеристики, а также латеральная и вертикальная (для моделей 3-го, а иногда и 2-го уровня) рудная, геохимическая и гидротермально-метасоматическая зональность.

При ГМК-500 главное значение имеют модели минерагенических зон и модели рудных районов (узлов), т. е. модели объектов изучения и объектов прогнозирования, при ГМК-200 — модели рудных районов (узлов) и модели рудных полей (месторождений) [100].

Иерархически построенные прогнозно-поисковые модели целесообразно подбирать из числа имеющихся (многочисленные разработки ЦНИГРИ, ВСЕГЕИ, ЦНИИГеолнеруд и других, в том числе производственных, геологических организаций) или они должны разрабатываться исполнителями ГМК.

В обоих случаях первоначальные варианты моделей должны рассматриваться в качестве первого приближения и подвергаться корректировке в течение всего процесса ГМК, в особенности при изучении закономерностей размещения оруденения, а также исследований на эталонных участках.

Следует также обратить внимание на возможное применение в качестве информационной основы ГМК экспертных компьютерно-аналитических систем, предназначенных для автоматизированного хранения и компьютерной обработки геологических данных при прогнозной оценке площадей на определенную группу полезных ископаемых, связанных с потенциально рудоконтролирующими комплексами того или иного типа. С их помощью можно проводить сравнительную оценку изучаемых геологических комплексов, используя для оценки площадей базу знаний специалистов-экспертов и программное обеспечение, являющееся принадлежностью системы. Примерами подобных систем являются разработаные в ЦНИИГеолнеруд экспертные компьютерные аналитические системы «Гипергенез» и «Офиолит». Таких примеров пока мало, несмотря на очевидную перспективность работ в этом направлении. Разработка аналогичных систем для других типов потенциально рудоконтролирующих комплексов, имеющих важное практическое значение в том или ином регионе, может быть осуществлена путем проведения тематических работ.

Программное обеспечение ГМК предназначено для автоматизации хранения и поиска первичных и производных геологических, геофизических, геохимических данных и МДЗ, результатов лабораторных исследований, а также для многоплановой обработки материалов в процессе изучения минерагенических факторов и поисковых признаков, изучении закономерностей размещения объектов прогнозирования, выделении перспективных объектов и оценке их прогнозных ресурсов.

Приводимый ниже перечень программных продуктов составлен для 10 групп наиболее типичных задач ГМК (группировка задач произведена по их содержательному смыслу, поэтому некоторые программные продукты повторяются в различных группах). В перечень включены наиболее доступные программные продукты из числа поддерживаемых операционной системой WINDOWS и в той или иной степени зарекомендовавших себя на практике. Часть из них являются общеизвестными и общедоступными; для специализированных программных продуктов, разработанных отраслевыми геологическими организациями, в скобках указана организация-разработчик, а также приведены ссылки на литературные источники.

Очевидно, что в ближайшее время и в дальнейшем будут появляться новые программные разработки и трудно определить, как долго приведенный перечень будет сохранять свою актуальность. Понятно также, что он далеко не полный (и в принципе не может быть полным). Вместе с тем для большинства рассматриваемых задач ГМК он избыточен и предоставляет пользователю возможность выбирать тот или иной вариант программного обеспечения, исходя из конкретного характера решаемых задач, преобладания тех или иных используемых материалов (например, некоторые программы прогнозирования ориентированы на обработку только количественных данных) и стоимости программ.

1. Автоматизация хранения и поиска первичных и производных геологических, геофизических, геохимических данных, МДЗ и др.

(программы для создания и использования электронных баз данных, в т.ч. — СБ) — АДК (СпецИКЦ РГ), Arc View, Arc GIS, Microsoft Offise Access, Microsoft Offise Excel.

2. Составление геологических, геофизических, геохимических карт, схем комплексной интерпретации, ПМК и других рабочих и результирующих графических документов — Arc View, Arc GIS.

3. Обработка геофизических материалов при прослеживании рудоконтролирующих геологических тел на поверхности и на глубине, объемном моделировании рудных объектов, районировании физических полей для целей прогнозирования — СИГМа (ВИРГРудгеофизика), геофизический блок программного комплекса ГИС «INTEGRO» (ВНИИгеосистем), геофизический модуль программного комплекса «ГЕОПОЛЕ» (ИМГРЭ).

4. Обработка геохимических материалов при районировании геохимических полей, изучении поисковых признаков, изучении региональной и локальной геохимической зональности — геохимический модуль программного комплекса «ГЕОПОЛЕ» (ИМГРЭ), блок изучения закономерностей размещения полезных ископаемых программного комплекса «ПРОТЕЙ» (ВСЕГЕИ), «STATISTICA».

5. Изучение сопряженной рудно-геохимической и гидротермально-метасоматической зональности, корректировка прогнознопоисковых моделей — блок изучения закономерностей размещения полезных ископаемых программного комплекса «ПРОТЕЙ»

(ВСЕГЕИ).

6. Изучение закономерностей размещения и прогнозирование объектов полезных ископаемых на основе ГИС-технологий — ГИС «INTEGRO» (ВНИИгеосистем), Arc View, Arc GIS, внутренняя ГИС программного комплекса «ПРОТЕЙ» (ВСЕГЕИ).

7. Изучение закономерностей размещения и выделение перспективных объектов полезных ископаемых методом распознавания образов и автоматической классификации, оценка прогнозных ресурсов методом распознавания образов — ГИС «INTEGRO»

(ВНИИгеосистем), программный комплекс «ПРОТЕЙ»

(ВСЕГЕИ), геофизический модуль программного комплекса «ГЕОПОЛЕ» (ИМГРЭ).

8. Линеаментный анализ космических снимков и определение связи линеаментных систем с объектами полезных ископаемых при прогнозно-минерагенических исследованиях — программный комплекс «КОЛАН» (ЦНИИГеолнеруд), Arc View, Arc GIS.

9. Статистическая обработка результатов индивидуальных экспертных оценок прогнозных ресурсов, оценка прогнозных ресурсов регрессионным методом — «STATISTICA», Microsoft Offise Excel.

10. Статистическая обработка результатов лабораторных исследований — «STATISTICA», Microsoft Offise Excel.

Описание перечисленных в перечне программных продуктов, разработанных отраслевыми геологическими организациями, приведено в работах [77, 98, 154, 157, 174, 189, 222, 223].

Изучение минерагенических факторов и поисковых признаков Процесс изучения минерагенических факторов и поисковых признаков включает:

— Выявление или уточнение совокупности всех типов потенциально рудоконтролирующих геологических тел и структур, форм рельефа, геофизических аномалий, полей развития региональных гидротермалитов и повышенных содержаний рудных элементов и их спутников и др., которые могут рассматриваться в качестве минерагенических факторов, а также всех типов поисковых признаков, в том числе косвенных (локальных гидротермалитов, железных шляп, геофизических аномалий, обусловленных этими образованиями или непосредственно телами полезных ископаемых, геохимических аномалий и пунктов минерализации элементов-спутников основного оруденения и др.). Минерагенические факторы и поисковые признаки выявляются путем установления статистически устойчивых пространственных связей тех или иных элементов геологического строения и характеристик территории с известными (эталонными) месторождениями и рудоносными площадями с применением ГИС-технологий. При отсутствии или недостаточном количестве эталонных объектов на площади ГМК и на соседних площадях минерагенические факторы определяются на основе известных критериев прогнозирования [79], имеющихся прогнозно-поисковых моделей, изучения (уточнения) формационной принадлежности геологических тел (установления их принадлежности к потенциально-рудоносным геологическим формациям), изучения их геохимической специализации, других вещественных признаков реальной рудоносности, анализа пространственных связей с прямыми поисковыми признаками, известными на изучаемой площади или выявленными в процессе проведения ГМК.

— Уточнение характера пространственных связей рудных объектов с рудоконтролирующими геологическими телами и структурами (расположение месторождений в боковых экзоконтактах, кровле или в надынтрузивой зоне массивов гранитоидов, в определенных горизонтах расслоенных щелочных или ультрамафит-мафитовых плутонов, в пределах зон разрывных нарушений или на определенном расстоянии от них, в подошве или кровле рудовещающей осадочной формации, наличие или отсутствие возрастного скольжения оруденения в ее пределах и другие особенности пространственных соотношений оруденения с рудоконтролирующими образованиями);

определение размеров зоны влияния минерагенических факторов по латерали и вертикали.

— Установление роли каждого из минерагенических факторов в рудообразовании (рудогенерирующей, рудомобилизующей, рудопреобразующей, рудолокализующей, рудоподводящей, рудораспределяющей, экранирующей) и россыпеобразовании (способствующие разрушению коренных источников или промежуточных коллекторов россыпеобразующих минералов, их переносу, отложению, сохранению россыпей и др.); выделение наряду с положительными минерагеническими факторами, способствующими образованию месторождений полезных ископаемых, их сохранности, отрицательных, препятствующих образованию месторождений или обусловливающих их разрушение, деконцентрацию полезных компонентов, снижение качества минерального сырья (обогатимости руд, сохранности кристаллических решеток оптических или драгоценных минералов и др.);

— Разделение минерагенических факторов на факторы I рода — непосредственно выделяемые и прослеживаемые с помощью визуальных геологических наблюдений, геофизических, геохимических, дистанционных методов, и факторы II рода — реконструированные в процессе камеральных работ характеристики той или иной части площади (геодинамические, палеогеографические, палеогеоморфологические, глубины эрозионного среза и др.), а также на региональные, используемые для уточнения границ минерагенических зон и выделения потенциальных рудных районов и узлов, и локальные, контролирующие рудные поля и месторождения.

— Изучение вещественного состава всех типов потенциально рудоконтролирующих геологических тел литолого-петрографическими, петрохимическими, минералого-геохимическими, геохимическими методами с целью определения (уточнения) формационной принадлежности, установления признаков их принадлежности к конкретным типам рудоконтролирующих геологических образований, развитым на площади работ, установления их геохимической специализации, выявления их идентификационных признаков.

— Изучение характеристик вещественного состава всех типов геологических тел, являющихся прямыми и косвенными поисковых признаками и тел полезных ископаемых.

— Изучение физических свойств горных пород, слагающих рудоконтролирующие геологические тела, рудные тела и вмещающие их породные комплексы, различные фации гидротермалитов, статистическую обработку представительных выборок по каждой породной разновидности.

— Разработку технологии картографирования минерагенических факторов и поисковых признаков, применительно к типам прогнозируемых рудных объектов и условиям изучаемой площади, обеспечивающей надежное их прослеживание на поверхности, под покровом рыхлых отложений, и ниже уровня эрозионного среза рудовмещающего породного комплекса, при минимально возможных затратах средств, труда и времени. Минимизация затрат достигается: 1) за счет рационального комплексирования методов и последовательности их применения, оптимальных методик проведения работ каждым из методов, 2) использования современных достижений в области методной и комплексной компьютерной интерпретации материалов, позволяющих извлекать максимум информации из имеющихся результатов исследований, 3) рационального использования материалов предшественников, 4) сведения наиболее затратных видов исследований — полевых геофизических и геохимических, а также горнопроходческих, буровых работ и каротажа скважин к необходимому минимуму, обеспечивающему достоверность прогнозной оценки площади.

— Картографирование минерагенических факторов и поисковых признаков — их прослеживание на поверхности и на глубине по результатам методной и комплексной компьютерной интерпретации информации, полученной в результате дистанционных съёмок, ранее проведенных и собственных геофизических и геохимических работ, полевых наблюдений, с детальностью, обеспечивающей полноту выявления закономерностей размещения объектов прогнозирования, а также полноту и достоверность выделения и оконтуривания потенциальных рудных районов, узлов (при ГМК-500, 200) и полей, в том числе слепых и погребенных (при ГМК-200), оценку их прогнозных ресурсов [100].

Минерагенические факторы, являющиеся объектами картографирования при ГМК, прежде всего — геологические тела и тектонические структуры (факторы I рода), которые могут быть выявлены, идентифицированы и прослежены с помощью визуальных геологических наблюдений, интерпретации МДЗ, геофизических и геохимических материалов, и обладают статистически достоверной пространственной связью с рудными объектами прогнозируемого типа. При надежной идентификации и наличии доказанной пространственной связи с рудными объектами в качестве минерагенических факторов могут выступать также неинтерпретируемые или ненадежно интерпретируемые геофизические аномалии определенного типа, характерные элементы фотоизображения, выделенные с помощью МДЗ, кольцевые структуры, выявленные по геофизическим данным или МДЗ и др. При ГМК-500 объектом картографирования являются преимущественно региональные минерагенические факторы I-го рода, при ГМК-200 — преимущественно локальные.

Поисковые признаки рудных объектов прогнозируемого типа, как прямые, так и косвенные, с целью сокращения затрат целесообразно изучать только в зоне влияния минерагенических факторов, а также на известных или впервые установленных перспективных площадях. На этих площадях проводят более детальные, чем на остальной площади геологические маршруты, геофизические исследования, геохимическое, шлиховое, шлихо-геохимическое опробование, при необходимости — горные работы, бурение и каротаж скважин.

Прослеживание рудоконтролирующих геологических тел на глубине в основном производится путем качественной и количественной интерпретации геофизических материалов, чаще всего — данных гравиразведки и магниторазведки методом подбора на компьютере [32, 98, 99, 149, 152, 171, 173 и другие работы].

На всех этапах изучения минерагенических факторов и поисковых признаков используются электронные базы данных и прогнозно-поисковые модели объектов прогнозирования. По результатам изучения минерагенических факторов и поисковых признаков дополняются электронные базы данных, а при получении принципиально новой информации корректируются прогнозно-поисковые модели.

В процессе проведения работ, по мере получения их результатов, технологию картографирования минерагенических факторов и поисковых признаков целесообразно подвергать анализу и, при необходимости, корректировке с учетом уточненной информативности методов в конкретных условиях площади ГМК.

Изучение закономерностей размещения объектов прогнозирования и установление многопараметрических критериев их прогнозирования Цель изучения закономерностей размещения объектов полезных ископаемых — установление критериев прогнозирования для всех их типов, являющихся, в соответствии с геологическим зданием, объектами прогнозирования.

Основное содержание процесса изучения закономерностей размещения объектов полезных ископаемых прогнозируемого типа (типов) заключается в исследовании их пространственных связей с определенными типами геологических тел и тектонических структур, прямых и косвенных поисковых признаков, выявленных в результате их картографирования, а также в установлении главных элементов рудной, геохимической и гидротермально-метасоматической зональности, установлении связи элементов рудной зональности с элементами геохимической и гидротермально-метасоматической.

При ГМК-500 в процессе изучения закономерностей размещения объектов прогнозирования анализируются их пространственные связи преимущественно с региональными минерагеническими факторами I-го рода и элементами региональной латеральной геохимической и гидротермально-метасоматической зональности, при ГМК-200 — преимущественно с локальными минерагеническими факторами I-го рода и элементами локальной латеральной и вертикальной геохимической и гидротермально-метасоматической зональности.

Наиболее универсальным компонентом методики изучения закономерностей размещения полезных ископаемых, не зависящим от типа объектов прогнозирования и особенностей геологической обстановки, является изучение пространственных связей между геологическими и рудными формациями [79, 160]. На практике этот процесс чаще осуществляется путем изучения пространственных связей между объектами полезных ископаемых определенной рудно-формационной принадлежности и геологическими телами, принадлежащими к выделенным на изучаемой площади породным комплексам (магматическим, осадочным, метаморфическим), которые при правильном выделении являются геологическими объектами формационного уровня, как правило, с известной формационной принадлежностью. При этом иногда возникает проблема правильности выделения породных комплексов и отнесения конкретных геологических тел к тому или иному из комплексов, но она решается практически теми же методами и с той же степенью объективности, что и формационная диагностика, и, кроме того, обычно облегчается тем, что обоснованно выделенные комплексы образуют ареалы пространственно сближенных геологических тел, находящихся в единой тектонической позиции.

Изучение закономерностей размещения полезных ископаемых производится с применением ГИС-технологий, а также специализированных программных продуктов, обеспечивающих выявление не только очевидных, легко устанавливаемых при визуальном анализе, но и слабо проявленных пространственных связей, с количественной оценкой их достоверности (неслучайности) [69, 101, 149, 154, 222, 223 и другие работы], что увеличивает прогностические возможности минерагенического анализа.

В процессе изучения закономерностей размещения оруденения для каждого типа прогнозируемых рудных объектов составляется комплект основных и вспомогательных карт, отражающих распределение перечисленных выше минерагенических факторов и поисковых признаков. Состав комплекта может варьировать в зависимости от типа прогнозируемого оруденения, но в большинстве случаев он включает карту рудоносных (применительно к оруденению прогнозируемого типа) геологических формаций, карту полезных ископаемых, карту глубинного строения (по геофизическим данным), прогнозно-геохимическую или районирования геохимических полей, рабочую карту закономерностей размещения рудных объектов прогнозируемого типа, а также вспомогательные геофизические, геохимические карты, схему дешифрирования МДЗ, схему комплексной интерпретации геологических, геофизических, геохимических материалов и МДЗ и др.

Комплект составляется в ГИС-технологиях, облегчающих аналитическое изучение закономерностей размещения оруденения.

С помощью ГИС-технологий и специализированных программных продуктов анализируются пространственные связи каждого из минерагенических факторов в отдельности и их парагенезисов (закономерно повторяющихся их сочетаний в разных частях изучаемой площади) с эталонными объектами полезных ископаемых (а в случае их отсутствия — с поисковыми признаками, в первую очередь с прямыми, и полями пространственно сближенных прямых и косвенных поисковых признаков), проверяется статистическая значимость (неслучайность) выявленных закономерностей и формируются многопараметрические критерии прогнозирования.

Аналогичным образом подвергаются эмпирической проверке региональные и локальные минерагенические факторы II рода.

При ГМК-500 региональные многопараметрические критерии прогнозирования формируются как парагенезисы региональных минерагенических факторов и полей распространения поисковых признаков.

При ГМК-200 локальные многопараметрические критерии прогнозирования должны быть подразделены на критерии прогнозирования рудных полей, выходящих на поверхность эрозионного среза рудовмещающего комплекса и слепых, залегающих ниже этой поверхности. Первые формируются как парагенезисы локальных минерагенических факторов и полей распространения прямых и косвенных поисковых признаков, вторые как парагенезисы локальных минерагенических факторов и полей распространения косвенных поисковых признаков, характерных для надрудной зоны рудных полей и месторождений — гидротермалитов надрудной фации, геохимических аномалий, пунктов минерализации и проявлений рудных элементов-спутников основного оруденения, типичных для надрудной зоны гидротермально-рудной системы, геофизических аномалий, интерпретируемых как надрудные и др. Признаки надрудной зоны устанавливаются по результатам изучения рудно-геохимической и гидротермально-метасоматической зональности, исследований на эталонных участках и с помощью прогнозно-поисковой модели.

При изучении рудно-геохимической и гидротермально-метасоматической зональности с помощью ГИС-технологий и специализированных программных продуктов анализируются результаты картографирования проявлений полезных ископаемых и пунктов минерализации, геохимического поля, региональных и локальных гидротермалитов и устанавливаются пространственные связи между элементами латеральной региональной (преимущественно при ГМК-500), а также латеральной и вертикальной локальной (преимущественно при ГМК-200) рудной, геохимической, и гидротермально-метасоматической зональности. При выявлении вертикальной составляющей локальной зональности используются результаты работ на эталонных участках и прогнозно-поисковые модели рудных полей. Элементы изученной региональной и локальной зональности используются в качестве важных дополнительных критериев прогнозирования, в том числе элементы вертикальной составляющей локальной зональности — в качестве критерия прогнозирования рудных полей и месторождений, не выходящих на поверхность.

При ГМК-200, при прогнозной оценке рудных районов и узлов, для которых характерна рудно-геохимическая и (или) гидотермально-метасоматическая зональность, согласная с элементами магматической расслоенности плутонов, со стратификацией вулканогенного, вулканогенно-осадочного, осадочного, метаморфического комплекса или субсогласная с поверхностью кровли гранитотоидных плутонов, гранитогнейсовых куполов эффективным методом изучения закономерностей размещения объектов прогнозирования является объемное геолого-геофизическое моделирование объекта изучения (рудного района или узла) с последующей привязкой установленной на поверхности латеральной рудно-геохимической, гидотермально-метасоматической зональности к элементам геолого-геофизической модели, что с приемлемой степенью приближения позволяет экстраполировать зональность на глубину [149, 174]. Объемное моделирование рудно-геохимической системы (РГС) рудного района или узла обычно производится до глубины, определяемой ее вертикальной протяженностью, которая, как правило, значительно превышает глубину рентабельного освоения месторождений. В большинстве случаев вертикальный размах РГС составляет несколько км, но в отдельных случаях может достигать 10 км и более.

Объемная модель РГС рудного района (узла) отражает ее положение в трехмерном пространстве, форму и зональность.

Геолого-геофизическое моделирование производится методом подбора на компьютере в диалоговом режиме, а при экстраполяции зональности на глубину используются прогнозно-поисковые модели рудных районов (узлов) и рудных полей (месторождений) соответствующих типов. Составленная таким образом комплексная объемная модель оцениваемого рудного района или узла позволяет рассматривать его как единую трехмерную структуру, в пределах которой рудоматеринские и рудовмещающие тела, рудные поля, месторождения, геохимические и гидротермально-метасоматические ореолы разных рангов взаимно обусловлены, представляя собой единую систему с закономерно связанными элементами. Это создает возможность объемного изучения закономерностей размещения объектов полезных ископаемых и установления критериев их прогнозирования, основанных на их связи с геологическими телами, не выходящими на поверхность (со структурными элементами кровли слепых гранитоидных массивов или гранитогейсовых куполов, рудовмещающими фациями расслоенных мафит-ультрамафитовых или фойдитовых массивов, слоистых осадочных, вулканогенных, вулканогенно-осадочных, метаморфических комплексов), с элементами геохимической и гидротермально-метасоматической зональности и др. Парагенезисы подобных слепых рудоконтролирующих объектов (нередко в совокупности с рудоконтролирующими объектами иных типов, закартированными на поверхности) представляют собой многопараметрические критерии прогнозирования рудных полей и месторождений — выходящих или не выходящих на поверхность или и тех, и других [149, 174].

Изучение закономерностей размещения полезных ископаемых производится в течение всего процесса ГМК, начиная с подготовительного периода. По мере получения новых результатов изучения минерагенических факторов и поисковых признаков должны уточняться и детализироваться закономерности размещения полезных ископаемых и обновляться рабочий вариант (варианты) ПМК, а также производиться корректировка прогнозно-поисковых моделей.

Выделение перспективных площадей Рудоносные площади выявляются по многопараметрическим критериям прогнозирования, установленным по результатам изучения закономерностей размещения рудных объектов прогнозируемого типа.

Высокая степень обоснованности и объективности выделения перспективных площадей обеспечивается сочетанием неформальных методов прогнозно-минерагенических исследований и количественных компьютерных методов выделения перспективных площадей, как правило, реализующих те или иные алгоритмы распознавания образов.

Перспективность площадей характеризуется мерой сходства с эталонными рудными объектами, расположенными на площади ГМК или с прогнозно-поисковой моделью рудных объектов прогнозируемого типа.

Мера сходства определяется по полноте проявления ассоциации рудоконтролирующих признаков (критериев прогнозирования) с учетом индивидуальной информативности каждого из них. При выделении перспективных площадей применяются ГИС-технологии, позволяющие осуществить неформальный (визуальный) анализ подобия оцениваемого участка эталонным объектам, известным на площади проведения ГМК или прогнозно-поисковой модели, а также используются программы компьютерного прогнозирования, как правило, реализующие различные алгоритмы распознавания образов и позволяющие осуществить количественную дифференцированную оценку перспектив изучаемой площади с ранжированием локальных площадей (участков) по степени перспективности.

При ГМК-200 выделение потенциальных рудных полей (месторождений), не выходящих на поверхность рудоносного комплекса (слепых, погребено-слепых) осуществляется с помощью прогнозно-поисковой модели и также может проводиться как неформальными методами, так и с помощью компьютерных программ, реализующих алгоритмы распознавания образов (с использованием в качестве обучающего эталона прогнозно-поисковой модели). В обоих этих случаях суть процесса прогнозирования сводится к анализу подобия оцениваемого участка различным зонам прогнозно-поисковой модели, в том числе надрудным, а качество прогнозирования напрямую зависит от качества прогнозно-поисковой модели, прежде всего от того, насколько полно и адекватно в ней отражены рудно-геохимическая, гидротермально-метасоматическая зональность или иные виды зональности, а также типовые пространственные соотношения между оруденением и контролирующими его геологическими образованиями.

При проведении компьютерного прогнозирования методом распознавания образов результаты всех промежуточных и результирующей операций должны подвергаться неформальному геологическому анализу.

Достоверность выделения перспективных площадей определяется геологической обоснованностью и объективностью выделения каждой из них, наличием их сходства с эталонными рудоносными площадями или с прогнозно-поисковой моделью соответствующего ранга по всем или большинству критериев прогнозирования. Она оценивается путем выборочного проведения детализационных работ на единичных перспективных площадях, выбираемых таким образом, чтобы проверкой были охвачены все типы объектов прогнозирования. Работы ориентируются на подтверждение и детализацию региональных и локальных минерагенических факторов, обнаружение прямых и косвенных поисковых признаков прогнозируемого минерального сырья, на установление локальных критериев прогнозной оценки и их параметров (мощности потенциально продуктивных горизонтов, протяженности минерализованных зон и т. п.).

Оконтуривание выявленных перспективных объектов — рудных районов, узлов, полей, или уточнение границ ранее известных производится с учетом распространения рудоконтролирующих геологических тел и обусловленных ими характерных элементов геофизических полей, рудной минерализации, геофизических и геохимических аномалий рудной природы или косвенных признаков, свидетельствующих о возможном наличии не выходящего на поверхность оруденения.

Успешность реализации рассмотренных методических принципов напрямую зависит от организационных вопросов проведения ГМК, прежде всего от укомплектованности партии специалистами различного профиля, необходимыми для обеспечения комплексности интерпретации, — металлогенистами, геологами-съемщиками и поисковиками, геофизикамиинтерпретаторами, геохимиками, специалистами по дешифрированию МДЗ, по компьютерной обработке материалов, а также, при необходимости, геоморфологом, программистом и др., что предусмотрено «Требованиями к организации и проведению геолого-минерагенического картирования…» [206].

Весь имеющийся опыт проведения ГМК и других видов региональных геологических работ (РГР) показывает, что широко распространенная практика проведения интерпретации геофизических, геохимических материалов, МДЗ сторонними организациями без непрерывного взаимодействия с коллективом организации-исполнителя РГР не обеспечивает комплексности интерпетации и приводит к неэффективному использованию результатов соответствующих видов исследований, прежде всего геофизических, а также к снижению качества РГР и их результативности.

Другой ключевой вопрос организации ГМК, непосредственно влияющий на качество и результаты прогнозно-минерагенических исследований, — необходимость своевременной подготовки геофизического и геохимического обеспечения.

Для полноценного выполнения перечисленных выше главных технологических операций прогнозно-минерагенических исследований камеральные (и, в случае необходимости, полевые) работы по составлению о б я з а т е л ь н ы х геофизических и геохимических материалов, составляемых на всю площадь ГМК-500 или ГМК-200, должны быть завершены в течение подготовительного периода. Подготовка д о п о л н и т е л ь н ы х геофизических и геохимических материалов (на всю площадь или на площадь наиболее перспективных потенциальных рудных районов, зон, узлов, полей), также выполняемая с помощью камеральных (при необходимости и полевых) работ, должна быть завершена не позднее окончания последнего промежуточного камерального периода (до начала последнего полевого сезона) [206].

Содержание обязательных и дополнительных геофизических и геохимических материалов и сроки их завершения регламентируются «Требованиями к организации и проведению геолого-минерагенического картирования…» [206]. Превышения принятых предельных сроков составления обязательных или дополнительных геофизических и геохимических материалов являются одной из наиболее распространенных причин неэффективного использования результатов геофизических и геохимических работ и, как следствие, снижения качества ГМК и его результативности. В некоторых случаях, с учетом конкретных решаемых задач прогнозно-минерагенических исследований, может возникнуть необходимость предусматривать и более жесткие сроки завершения геофизических и геохимических работ.

Более полное изложение вопросов организации ГМК приводится в следующем разделе.

Размещение Государственного заказа на проведение ГМК производится на конкурсной основе и регламентируется Федеральным законом от 21.07.2005 № 94 ФЗ «О размещении заказов на поставки товаров, выполнение работ, оказание услуг для государственных и муниципальных нужд».

Продолжительность работ по каждому отдельному объекту ГМК может составлять 3–4 года, длительность полевых сезонов зависит от объема полевых работ и климатических условий района.

После заключения контракта организация-исполнитель проекта ГМК формирует партию, структура и состав которой зависит от геолого-географических условий территории ГМК, ее геологической изученности, сложности прогнозирования минеральных месторождений и количества формационных типов, указанных в геологическом задании. Основным структурным подразделением партии являются полевые отряды.

В зависимости от решаемых задач и профиля работ они подразделяются на геологический, геофизический, геохимический и поисковый. При большом количестве и разнообразии исходных материалов, сложности их обработки в партии создается постоянная камеральная группа.

Геологический отряд проводит геологические и геолого-поисковые маршруты с опробованием, изучение типовых разрезов рудовмещающих толщ, геологическое изучение объектов дешифрирования, геофизических аномалий.

Геофизический отряд проводит комплекс наземных площадных и профильных геофизических работ, в том числе на локальных поисковых участках, отбор образцов для изучения физических свойств (или осуществляет контроль за их отбором геологами), проводит интерпретацию геофизических материалов (собственных и предшественников).

Геохимический отряд проводит отбор проб для изучения геохимической специализации геологических тел, площадное геохимическое опробование (геохимические поиски), определение природы геохимических полей, детализацию и заверку выявленных геохимических аномалий.

Поисковый отряд проводит поисковые маршруты, исследования на эталонных участках, проходку и документация горных выработок и скважин, опробование рудных проявлений.

При наличии в геологическом задании буровых работ отряду придается буровая бригада.

Сотрудники геологического, геофизического, геохимического, поискового отрядов при проведении камеральной обработки, как промежуточной (между полевыми сезонами), так и окончательной, участвуют в процессе комплексной интерпретации геологических, геофизических, геохимических материалов и МДЗ, тесно взаимодействуя между собой.

Отдельным вопросом при организации работ по ГМК является обеспеченность материалами аэрокосмических и топографических съемок. При проведении ГМК-500 в комплект обязательных для работы материалов должны входить:

— цифровые материалы космических съемок LandsatTM, Landsat ETM+ с пространственным разрешением 10–30 м в семи спектральных диапазонах 0,45–12 мкм при полосе обзора 185 км. На сегодня глобальный архив программ Landsat 5 и Landsat 7 содержит покрытие всей территории России;

— цифровые материалы космических съемок Ресурс (МСУ-СК, МСУ-Э) с пространственным разрешением 10– 45 м в шести спектральных диапазонах 0,5–4,1 мкм при полосе обзора 45–60 км. На сегодня архив программы Ресурс МСУ покрывает всю территорию России;

— цифровые ретроспективные материалы аэрофотосъемок масштаба 1 : 200 000;

— цифровые топографические карты масштабов 1 : (отчетный масштаб), 1 : 1 000 000 (обзорный), 1 : 200 000– 1 : 50 000 (рабочий);

— комплекты Госгеолкарты-1000/2 и Госгеолкарты-200 с объяснительными записками;

— геологические и карты полезных ископаемых масштаба 1 : 50 000 и отчеты о результатах крупномасштабных геологосъемочных работ.

При проведении ГМК-200 в комплект обязательных для работы материалов, помимо вышеперечисленных, должны входить:

— цифровые материалы космических съемок Ресурс (МСУ-ДК) с пространственным разрешением 2–10 м в трех спектральных диапазонах 0,5–1,0 мкм при полосе обзора 45– 60 км;

— цифровые ретроспективные материалы аэрофотосъемок масштаба 1 : 100 000 и детальнее;

— цифровые топографические карты масштабов 1 : (отчетный масштаб), 1 : 500 000 (обзорный), 1 : 100 000–1 : (рабочий);

— геологические и карты полезных ископаемых масштаба 1 : 50 000 и крупнее и отчеты о результатах всех крупномасштабных геологосъемочных и поисковых работ.

Для компьютерной обработки и комплексного анализа партия, проводящая работы по ГМК, должна быть оснащена необходимым количеством автоматизированных рабочих мест (компьютер–сканер–принтер).

Работы по ГМК проводятся в единой технологической последовательности: подготовительные работы и проектирование, полевые работы, лабораторные и промежуточные камеральные работы, окончательные камеральные работы, включая составление окончательного отчета.

Проектно-сметная документация (ПСД) разрабатывается организацией-исполнителем ГМК; за основу принимается проектное решение, представлявшееся на конкурс.

Основная задача проектирования — обоснование исследований и объемов работ, ресурсов труда, времени и финансовых средств, необходимых для решения задач ГМК, указанных в геологическом задании.

В состав работ входят:

— сбор и предварительный анализ фондовых материалов по геологии и полезным ископаемым территории проведения ГМК;

— изучение опубликованной литературы по геологии месторождений прогнозируемых типов;

— оформление заказов и получение материалов дистанционных съемок;

— предварительное дешифрирование и обработка материалов дистанционных съемок;

— составление перечней установленных минерагенических факторов и поисковых признаков прогнозируемых формационных типов оруденения;

— создание предварительных вариантов прогнозно-поисковых моделей объектов;

полезных ископаемых прогнозируемых формационных типов;

— создание электронной базы данных по полезным ископаемым района, минерагеническим факторам и поисковым признакам;

— составление регистрационной карты полезных ископаемых;

— составление предварительной карты (или карт) закономерностей размещения полезных ископаемых;

— подготовка и составление проектно-сметной документации.

По результатам работ данного этапа представляются:

— проект на производство ГМК;

— базы данных по полезным ископаемым района работ и регистрационная карта;

— модели прогнозируемых формационных типов оруденения;

— перечни установленных минерагенических факторов и поисковых признаков прогнозируемых формационных типов оруденения;

— схема предварительного дешифрирования и комплект типовых КАФС, отражающих степень выраженности главных минерагенических факторов прогнозируемых формационных типов оруденения, составленный по результатам обработки материалов дистанционных съемок.

В методической части проектно-сметной документации приводятся общие сведения об объекте ГМК, характеристика его изученности, методика проектируемых работ, их сводный перечень с указанием объемов по каждому виду работ, а также таблица соответствия геологических задач, методов их решения и видов работ.

В производственной части приводятся: характеристика организационных условий производства работ, расчет затрат труда и расходования материалов на все виды проектируемых работ, объемы которых приведены в методической части.

В смету входит сводная таблица сметной стоимости работ, в том числе приводятся объемы и стоимости работ на текущий год, а также расчеты по каждому виду работ и затрат, приведенных в сводной таблице.

Полевые работы при проведении ГМК включают различные виды и методы, направленные на:

— выявление, изучение, прослеживание на местности и картографирование минерагенических факторов и поисковых признаков;

— изучение, опробование и детализация потенциально рудоносных тел в пределах выявленных перспективных площадей;

— наземную заверку поисковых объектов, проверку качества прогноза и сбор дополнительных данных для определения прогнозных ресурсов прогнозируемых типов полезных ископаемых.

Полевые работы проводятся:

— на эталонных объектах (типичные рудные узлы, поля, месторождения или крупные проявления) для ознакомления со свойственными им региональными и локальными минерагеническими факторами и поисковыми признаками, установления степени их выраженности в различных типах геофизических полей, МДЗ и др.;

— на всей территории проведения ГМК, для прослеживания, картографирования минерагенических факторов;

— в зоне влияния минерагенических факторов для выявления и картографирования поисковых признаков;

— на участках с известными проявлениями, геохимическими аномалиями, ореолами или потоками рассеяния, геофизическими аномалиями предположительно рудной природы с целью их доизучения или определения геологической природы аномальных объектов;

— на перспективных площадях с целью проверки прогнозных построений и оценки прогнозных ресурсов.

Виды и методы полевых работ, их комплексирование и объемы зависят от изученности района, типа прогнозируемых месторождений, обнаженности территории ГМК и дешифрируемости геологических образований. В самом общем виде в состав полевых работ могут входить геофизические площадные и профильные работы, геологические и поисковые маршруты, геоморфологические наблюдения, шлиховые, шлихо-геохимические и геохимические работы, проходка канав и шурфов, бурение отдельных скважин и их каротаж, а также различные виды опробования. Выполнение этих и иных видов работ регламентируется действующими инструктивными документами.

Целесообразно проводить геологические маршруты после проведения геофизических исследований и планировать их с учетом результатов предварительной комплексной интерпретации имеющихся геологических, геофизических, геохимических материалов и МДЗ. По организационным причинам не всегда возможно до начала геологических маршрутов провести комплекс геофизических исследований на всей площади работ.

В этих случаях геологические маршруты начинают проводить на тех частях площади, которые уже обеспечены геофизическими материалами, и продолжают их на остальных ее частях по мере завершения на них геофизических исследований.

Геофизические работы проводятся для прослеживания минерагенических факторов и поисковых признаков на поверхности, под покровом рыхлых отложений и ниже эрозионной поверхности рудоносного комплекса, для оценки прогнозных ресурсов, Геофизические работы могут выполняться в площадном и (или) профильном варианте, при оценке прогнозных ресурсов они могут включать методы скважинной геофизики.

Методы и модификации определяются в каждом конкретном случае, сообразуясь с вещественно-структурными особенностями площади, с учетом результатов изучения физических свойств картографируемых рудоконтролирующих и рудных образований и вмещающих их пород, природными условиями ведения работ.

Геологические маршруты проводятся для определения геологической природы и картографирования минерагенических факторов, а также и решения геологических вопросов, связанных с установлением возраста прогнозируемых типов оруденения, структурного положения и т. д. Геологические маршруты выполняются методами исхаживания, «кольца», вкрест простирания по всей территории проведения ГМК.

Поисковые маршруты выполняются методом геологического обследования или профильным с опробованием потенциально продуктивных и рудоносных пород в пределах опорных участков.

Десантные маршруты выполняются на вертолетах, автомобилях, вездеходах, лодках для геолого-поискового обследования и опробования, разобщенных друг от друга опорных участков для предварительной оценки степени их перспективности.

Геоморфологические наблюдения являются обязательными при ГМК, так как определенные формы, типы рельефа могут играть роль минерагенических факторов или являться диагностическими признаками других минерагенических факторов. Геоморфологические наблюдения по возможности следует совмещать с геологическими маршрутами.

Геохимические поиски проводятся для установления и прослеживания литологических и фациально-петрографических минерагенических факторов, для обнаружения полезного ископаемого и подсчета прогнозных ресурсов. Отбор геохимических проб по возможности проводится по относительно регулярной сети в пределах опорных участков или при подсчете прогнозных ресурсов по категории Р2.

Горные (канавы, шурфы, расчистки) и буровые работы проводятся только на опорных участках, перспективность которых доказана поисковыми маршрутами и опробованием, и направлены на вскрытие, опробование и определение расчетных параметров зон рудной минерализации или рудных тел для оценки качества и прогнозных ресурсов. Задание конкретных горных выработок и скважин призводится с учетом геофизических и геохимических данных.

Опробование полезных ископаемых и горных рудовмещающих пород является обязательным видом полевых работ, направленных на получение количественных характеристик прогнозируемого типа оруденения. Из основных видов опробования следует выделить шлиховое (рядовое и крупнообъемное), бороздовое, точечное.

Все пункты геологических, геофизических, геохимических и иных наблюдений, пункты отбора проб привязываются на местности с использованием инструментальных методов привязки с помощью приборов систем CPS или Глонасс, и выносятся на карту фактического материала. Все виды полевых работ сопровождаются полевой документацией в виде полевых дневников, аппаратных журналов, журналов опробования, журналов документации горных выработок, буровым журналом.

В процессе лабораторных работ производится изучение физических свойств горных пород, слагающих рудоконтролирующие геологические тела, различные фации гидротермалитов, рудные тела и вмещающие их породные комплексы, а также призводится пробоподготовка и лабораторный анализ проб для изучения вещественного состава всех типов потенциально рудоконтролирующих геологических тел, рудных образований, анализа результатов площадного геохимического, шлихо-геохимического, шлихового опробования и др.

После пробоподготовки отобранные пробы отправляются на различные виды анализов, обязательный и желательный перечень которых приведен в табл. 1.2.1.* Подчеркнуты современные количественные аналитические методы диагностики, применение которых выводит изучение вещественного состава рудовмещающих пород и руд на качественно новый мировой уровень.

Камеральная обработка материалов при ГМК включает разнообразные процессы и приемы анализа и обработки геологической информации, которые по многим аспектам являются * Все таблицы см. в п. «Таблицы».

общими для всех видов геологических исследований [58]. Конкретные виды и приемы камеральных работ определяются спецификой минерагенических факторов и характером поисковых признаков прогнозируемых месторождений. Камеральный этап включает промежуточную камеральную обработку между полевыми сезонами и окончательную обработку, включая написание отчета и составление итогового комплекта карт, по окончанию работ. На всех подэтапах камеральной обработки материалов проводится комплексная интерпретация геологических, геофизических, геохимических, аналитических и МДЗ с использованием компьютерных технологий и методов тематической обработки материалов.

Промежуточная камеральная обработка выполняется после каждого полевого сезона. С учетом специфики проведения ГМК на различные виды полезных ископаемых в различных геолого-структурных обстановках промежуточная камеральная обработка включает:

— изучение фондовых и опубликованных материалов;

— дешифрирование и компьютерную обработку МДЗ с учетом ретроспективных материалов и материалов современных съемок;

— получение и обработку результатов аналитических работ, позволяющих получить геохимические, геофизические, петрографические характеристики, возрастные датировки рудных образований, гидротермально-метасоматических и метаморфических изменений и рудовмещающих пород;

— микроскопическое изучение пород и руд, включая методы электронной микроскопии, составление описаний рудных объектов, уточнение легенд к картам;

— комплексный неформальный анализ, обобщение, качественная и количественная (с применением компъютерных технологий) методная и комплексная интерпретация ретроспективных и новых геологических, геофизических, геохимических материалов и МДЗ, направленная на изучение минерагенических факторов и поисковых признаков, на уточнение и все большую (с каждым новым камеральным периодом) детализацию закономерностей размещения полезных ископаемых и критериев их прогнозирования, предварительное выделение, оконтуривание и оценку объектов прогнозирования;

— разработку и корректировку прогнозно-поисковых моделей объектов прогнозирования, с учетом результатов комплексного изучения минерагенических факторов и поисковых признаков, уточнения и детализации закономерностей размещения полезных ископаемых;

— актуализацию баз данных;

— актуализацию и исправление цифровых карт (схем, металогенограмм) на основе данных камеральной обработки полевых материалов и аналитических работ;

— составление разделов и описаний к отчету по рудным объектам, по которым проведено изучение и обработан аналитический материал;

— пополнение геолого-минерагенических карт, выделение полей и ореалов распространения поисковых признаков по различным методам поисков и прогноза и на различные рудноформационные типы полезных ископаемых, определение перспективности новых объектов, оценка прогнозных ресурсов по категории Р3 и Р2;

— уточнение геологического задания и составление плана предстоящих полевых работ.

Материалы промежуточных камеральных работ принимаются комиссией организации-исполнителя.

Окончательная камеральная обработка материалов ГМК включает комплексную обработку всех материалов, составление комплекта геолого-минерагенических и прогнозных карт и отчета по результатам проведенных работ. Окончательная камеральная обработка сохраняет содержание и технологическую схему промежуточной обработки. Окончательная камеральная обработка включает:

— определение (или уточнение) возраста и рудноформационной принадлежности объектов картографирования, их геохимической и минерагенической специализации, оценка их продуктивности на те или иные виды полезных ископаемых;

— анализ материалов по магматизму, осадконакоплению, метаморфизму и метасоматозу, процессам формирования кор выветривания и связанных с ними полезными ископаемыми;

— тектонические и структурные исследования и определения связей с ними полезных ископаемых;

— геоморфологический и морфометрический анализы рельефа, изучение и выраженность в нем неотектонических и орогенных структур, связи с ними полезных ископаемых, в первую очередь россыпного типа;

— историко-геологические исследования (палеогеографический, литолого-фациальный, палеотектонический, палеогеодинамический, геоархеологический, рудноформационный анализы) по важнейшим металлогеническим эпохам формирования месторождений с составлением в компьютерных технологиях соответствующих карт, схем, планов, разрезов и т. д.;

— уточнение и детализация генетических, парагенетических, статистических связей между месторождениями, прогнозными критериями и поисковыми признаками, анализ закономерностей размещения полезных ископаемых с построением моделей эталонных и прогнозируемых рудных узлов и других перспективных структурно-вещественных комплексов, составление карты минерагенического районирования территории ГМК;

— актуализацию баз данных, используемых при анализе и построении комплекта карт по ГМК;

— оценку прогнозных ресурсов потенциальных рудных районов и узлов по категории Р3, потенциальных рудных полей и месторождений по категории Р2.

— составление в компьютерных технологиях комплекта карт ГМК, предусмотренных проектом;

— визуализация цифровых карт и получение твердых копий.

Результаты окончательной камеральной обработки представляются в виде:

— актуализированных и окончательно оформленных баз данных, в стандартах обеспечивающих их связь и возможность работы с общераспространенными ГИС;

— комплектов карт ГМК и отчета о выполненных работах в соответствии с требованиями к этим материалам;

— утвержденных на специальной секции прогнозных ресурсов по перспективным объектам и электронных паспортов перспективных участков;

— переданных на хранение в архив первичных материалов по всем видам работ и исследований; в музей — коллекции эталонных образцов, шлифов и аншлифов; в другие хранилища — дубликатов проб, керна скважин и т. д.; в Росгеолфонд — окончательного отчета и комплекта карт в аналоговой и цифровой формах, электронные паспорта перспективных рудопроявлений. Справки о передаче материалов прилагаются к отчету.

Камеральный период завершается рассмотрением комплекта карт ГМК, отчета, прогнозных ресурсов и паспортов перспективных участков на НТС организации-заказчика. После внесения всех дополнений и исправлений весь комплект материалов передается в Росгеолфонд, ВСЕГЕИ и отраслевой институт по принадлежности, согласно титулу и виду полезных ископаемых, проводимого ГМК.

Глава 2. ТИПЫ РУДОНОСНЫХ ПЛОЩАДЕЙ 2.1. Рудоносные площади областей В настоящем и последующих разделах гл. 2 рассматриваются классификации рудоносных площадей, предназначенные для описания типовых технологий изучения рудоконтролирующих геологических образований, а также закономерностей размещения полезных ископаемых и выделения перспективных площадей при ГМК, оценки прогнозных ресурсов (главы 5, 6, 7). Очевидно, что для описания этих технологий пригодны такие классификации, в которых рудоносные площади, соответствующие по рангу структурно-минерагеническим или минерагеническим зонам (объектам изучения ГМК-500) и рудным районам или узлам (объектам изучения ГМК-200) выделены по структурно-вещественным признакам.

Структурно-минерагенические зоны Для минерагенических зон в наибольшей степени этому требованию соответствуют разработанные во ВСЕГЕИ классификации рудоносных площадей (структурно-минерагенических зон), приведенные в работе «Рудоносность и геологические формации структур земной коры» [160], а также в «Регламенте обоснования, апробации, учета и мониторинга информации о металлогеническом потенциале и прогнозных ресурсов категории P3, стратегических, высоколиквидных и остродефицитных видов сырья» (ВСЕГЕИ, 2005). В этих классификациях структурно-минерагенические зоны выделяются по таким структурно-вещественным признакам как зоны согласных или секущих комплексов, с преимущственным развитием вулканических или осадочных формаций, ультамафического, мафического, мафическо-салического, салического и т. д. типов (для зон с преобладанием магматических формаций), сланцевого, терригенного, теригенно-карбонатного и т. д. типов (для зон с развитием осадочных формаций) и, наконец, для каждого выделенного в классификациях типа структурно-металлогенических зон приводится перечень геологических и соответствующих им рудных формаций (табл. 2.1.1).

Геологические обстановки областей фанерозойской складчатости и связанные с ними полезные ископаемые отличаются большим разнообразием. Всего в табл. 2.1.1 выделяется 27 типов структурно-минерагенических зон, вмещающих рудную формацию, в том числе представленные важнейшими промышленными месторождениями хрома, металлов платиновой группы, силикатного никеля, железа, титана, ванадия, меди, золота, серебра, свинца, цинка, молибдена, вольфрама, олова и др.

Для рудных районов и узлов в качестве структурно-вещественной основы для описания типовых технологий ГМК-200 — изучения рудоконтролирующих геологических тел, изучения закономерностей размещения полезных ископаемых и выделения перспективных площадей, оценки прогнозных ресурсов использована классификация рудных районов и узлов, приведенная в работе [149].

Приводимая в табл. 2.1.2 структурно-вещественная классификация рудных районов и узлов создавалась применительно к задачам их объемного изучения и прогнозной оценки при прогнозно-минерагенических исследованиях масштабов 1 : и 1 : 50 000 [149]. В силу структурно-вещественного принципа построения, она пригодна для описания типовых технологий выполнения всех перечисленных выше операций прогнозномнерагенических исследований при ГМК-200. Она построена на использовании двух классификационных признаков: типа рудоконтолирующих геологических тел (массивы или интрузивные ареалы ультрамафических, мафических, щелочноультрамафических и щелочномафических пород, массивы или интрузивные ареалы гранитоидов различного состава, гранитогнейсовые купола или их ареалы, вулканические постройки или ареалы развития вулканитов, стратифицированные комплексы и формации — осадочные, вулканогенно-осадочные, метаморфические) и характера рудно-геохимической зональности (выделяются рудные районы и узлы с рудно-геохимической зональностью, согласной или субсогласной с элементами магматической расслоенности крупных плутонов, с поверхностью кровли гранито-гнейсовых куполов, со стратификацией вулканитов, со стратификацией осадочного, вулканогенно-осадочного, метаморфического комплексов, а также с рудно-геохимической зональностью, подчиненной системам разрывных нарушений различных типов — крупных контракционных трещин внутри плутонов, разрывных нарушений, обрамляющих или секущих плутоны или пересекающих интрузивный ареал, обрамляющих или секущих гранито-гнейсовые купола или пересекающих ареалы гранито-гнейсовых куполов).

Рассматриваемая классификация применима не только к рудным районам и узлам областей фанерозойской складчатости, но также и областей докембрийской складчатости и областей развития платформенного чехла. Поэтому ниже, в разд. 2.2, рассматриваются только классификация геологических обстановок, по рангу соответствующая структурно-минерагеническим и минерагеническим зонам.

История докембрия охватывает более 80 % геологической истории Земли. За этот период сформировались основные особенности строения земной коры и ее верхней части — гранитного слоя. В пределах континентов обнаженный докембрий слагает около 20 % их площади. Вместе с площадями его развития в фундаменте платформ его общая территория составит около 75 % суши.

С докембрием связано около 70 % мировых запасов рудных полезных ископаемых, среди которых важнейшими являются золото, никель, медь, алмазы, железо, хром, уран, редкие элементы и ряд других, а также нерудные, в частности, слюда и хризотил-асбест. В связи с неравномерной, а в ряде случаев недостаточной изученностью докембрий и в дальнейшем остается важнейшим потенциальным источником минерального сырья.

Этим объясняется повышенный интерес к геологии докембрия. Большое внимание изучению докембрия традиционно уделяется в странах Скандинавии, в Канаде, США, Австралии, Южной Африке, России, а также — в Латинской Америке, Индии и Китае. Вопросы геологии и геохронологии докембрия периодически рассматриваются специальной секцией Международного геологического конгресса, а также докембрийской секцией международной программы «Геологическая корреляция» и Международным советом по изучению геологии и металлогении архея и раннего протерозоя. Международный авторский коллектив провел работу по созданию региональной серии «Докембрий».

В структурно-тектоническом районировании образований докембрия, согласно Ч. Б. Борукаеву [1977, 1985; Синицын, 1990], различаются три методологических подхода: 1) по возрасту завершающей складчатости; 2) по структурно-вещественным признакам минеральных масс; 3) по типам тектонического развития (или режимам).