Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ИНФОРМАТИВНОСТИ ПОИСКОВЫХ КРИТЕРИЕВ ЗОЛОТОГО ОРУДЕНЕНИЯ ГОРНОГО АЛТАЯ И ГОРНОЙ ШОРИИ

Гусев А.И. 1
1 Алтайская государственная академия образования им. В.М. Шукшина
Приведены данные об информативности поисковых критериев регионального и локального уровня для различных геолого-промышленных типов золотого оруденения Горного Алтая и Горной Шории. Оценка информативностей проведена на большом статистическом материале по различным факторам и признакам золотого оруденения с помощью информационной меры Шеннона. Геологические, петрологические, геохимические и геофизические факторы и признаки золотого оруденения получили количественную оценку информативностей по типам оруденения: золото-сульфидно-кварцевого, золото-черносланцевого, золото-ртутного, золото-медно-скарнового, медно-молибден-золото-порфирового, медно-золото-порфирового, эпитермального золото-серебряного.
золотое оруденение
геолого-промышленные типы оруденения
информационная мера Шеннона
геохимические
петрологические
геофизические факторы и признаки
1. Бугаец А.Н., Дуденко Л.Н. Математические методы при прогнозировании месторождений полезных ископаемых. – Л.: Недра, 1976. – 270 с.
2. Вальд А. Статистические решающие функции / Позиционные игры. – М. Наука, 1967. – С. 300- 522.
3. Гусев А.И. Аномальные структуры геохимических полей эпитермального золото-серебряного оруденения Горного Алтая и юга Горной Шории // Проблемы поисковой и экологической геохимии Сибири. – Томск, 2003. – C. 151-153.
4. Гусев А.И., Гусев Н.И. Магмо-флюидодинамическая концепция эндогенного рудообразования на примере Горного Алтая и других регионов //Региональная геология и металлогения, 2005. – № 23. – C. 119-129.
5. Гусев А.И. Эпитермальное оруденение благородных металлов Горного Алтая и Горной Шории // Известия Томского политехнического университета. Томск. –2005. – Том 308. – №3. – C. 32-35.
6. Гусев А.И. Инновационные технологии прогнозирования эндогенного оруденения // Современные наукоёмкие технологии, 2010. – № 4. – С.50-52.
7. Гусев А.И. Об объективности оценки факторов и прогнозных критериев золотого оруденения // Руды и металлы, 2011. – №3-4. – С 52-53.
8. Гусев А.И. Аномальные структуры геохимических полей эпитермального золото-серебряного оруденения Горного Алтай и Горной Шории // Успехи современного естествознания, 2012. – № 1. – С. 12-16.

Построение прогнозных карт обычно проводится на основе предварительного анализа выяснения информативности поисковых критериев на качественной основе. Такой подход вносит элемент субъективизма в оценку важности и ранжирования поисковых критериев. Однако для хорошо изученных регионов возможно проводить количественную оценку информативности поисковых критериев с помощью вероятностно-статистических методов. К числу таких методов можно отнести алгоритм Байеса [1], информационную меру Шеннона [2] и другие. Актуальность таких исследований очевидна, так как позволяет проводить металлогенический анализ и построение прогнозных карт на объективной основе. Цель исследований – оценка информативности поисковых критериев с использованием информационной меры Шеннона.

Результаты исследований. В пределах Горного Алтая и Горной Шории распространены многочисленные типы золотого оруденения: золото-сульфидно-кварцевое жильное, золото-черносланцевое, золото-ртутное, золото-медно-скарновое, медно-молибден-золото-порфировое, медно-золото-порфировое, эпитермальное золото-серебряное. Каждый из перечисленных типов имеет свой специфический набор ведущих поисковых критериев, количественная оценка которых определена с помощью информационной меры Шеннона [2]. Для некоторых типов золотого оруденения количественные оценки информационной меры сведена в табл. 1 и 2. Методология количественных расчётов базируется на определении вероятностной оценки информативности критериев, исходя из соотношений числа золоторудных объектов относительно конкретных критериев с учётом площадей, занимаемых этими критериями. Все исходные данные «снимаются» с карт закономерностей размещения полезных ископаемых и специализированных карт поисковых критериев.

I Aj →Bi = log P(Bi /Aj) / P (Bi),

где P(Bi / Aj) – вероятность осуществления события Bi после принятия сообщения Aj (апостериорная вероятность); P(Bi) – вероятность осуществления события Bi до принятия сообщения Aj (априорная вероятность).

Численные величины информативностей весьма дифференцированы для разных критериев и типов золотого оруденения [7] приведены в табл. 1.

Таблица 1

Информативность некоторых поисковых критериев и признаков различных типов золотого оруденения Горного Алтая и Горной Шории

Критерии и признаки

Au-Cu-cкарно-вый

Au- сульфидно-кварцевый жильный

Кварцево-штокверковый Au-cульфидный

Au-черносланцевый

Au-теллуридно-скарновый

1. Пространственная и парагенетическая связь с дайковыми комплексами:

а – долерит-диорит-гранодиорит-гранитовыми;

б – долерит-лампрофировыми

0,95

0,23

0,39

-0,18

0,81

-0,15

0,55

0,76

0,45

0,89

2. Связь с участками развития: а – аномальных параметров флюидного режима рудогенерирующих магматитов;

б – проявления трансмагматических высоковосстановленных флюидов, открытых по F, Cl, CO2

0,97

0,99

0,96

0,98

0,95

0,97

0,98

0,99

0,98

0,99

3. Структурный контроль оруденения:

а – расстояние от разломов сбросо-сдвигового типа субмеридиональной и С-З ориентировки:

0-0,5 км

0,5-1 км

1-,15 км

б – зоны повышенной трещиноватости;

в – участки антиклинальных перегибов;

г – флексурные изгибы

0,85

0,43

-0,13

0,90

0,55

0,73

0,87

0,32

-0,04

0,18

-0,17

-0,12

0,88

0,41

-0,21

0,93

0,23

0,34

0,92

0,69

-0,22

0,90

0,72

0,58

0,91

0,66

-0,018

0,90

0,71

0,56

4. Метасоматиты:

а – скарны

б – зональные метасоматиты (эйситы-гумбеиты)

в – окварцевание в скарнах

г – зональные ореолы минералов-спутников (борнит, пирит, халькопирит, халькозин и др.)

0,95

0,80

0,91

0,83

-0,27

0,56

-0,29

0,82

0,11

0,77

0,12

0,81

-0,06

-0,12

-0,23

-0,23

0,87

0,82

0,83

0,93

5. Аномальные структуры геохимических полей (АСГП):

а – не линейные, близкие к изометричным с Au, Cu, Bi, Ag в зоне ядерного концентрирования;

б – линейные АСГП с Au, Bi, Cu, Ag в зоне ядерного концентрирования

0,93

0,17

0,23

0,83

0,81

0,43

0,79

0,31

0,78

0,33

6. Особенности геофизических полей: а – отрицательные значения и перегибы изолиний магнитного поля, маркирующие сдвиговые разломы;

б – сочетания низких значений магнитного спектра шкалы (от -300 до +700 нТл);

в – Аномалии ВП

г – Аномалии N Fe и N Cu на кривых РРК по ГИС

0,22

0,92

0,17

0,83

0,87

-0,26

0,64

0,76

0,36

0,38

0,18

0,68

0,39

0,11

-0,27

-

0,19

0,92

-0,29

0,34

Региональные критерии. Анализ таблиц показывает, что главенствующее значение из региональных критериев для контроля золотого оруденения имеют магматические в разных выражениях (массивы, дайки рудогенерирующих магматитов, особенности их флюидного режима – окисленность, восстановленность флюидов, фугитивности и парциальные давления летучих компонентов), которые «сняты» со специализированных металлогенических карт и карт закономерностей размещения золотого оруденения региона. Для перечисленных типов оруденения в таблицах наиболее высокие значения информативности (0,95-0,99) получены для участков развития аномальных параметров флюидного режима рудогенерирующих магматитов (повышенные значения фугитивностей и парциальных давлений хлора, бора, углекислоты, воды), а также для областей проявления трансмагматических флюидов в рудогенерирующих магматитах. Оба критерия обусловлены особенностями проявления дериватов мантийно-корового взаимодействия в верхней литосфере, являющихся продуктами распада магмо-флюидодинамических систем, генерированных плюмтектоникой в нижней мантии, в процессе поднятия к поверхности Земли [3-5].

Важнейшее значение для золото-сульфидно-черносланцевого типа оруденения имеет фемический тип субстрата земной коры, где выделяются дериваты офиолитового дунит-гарцбургитового сеглебирского комплекса (Є1) и низкотитанистых метабазальтов манжерокской свиты (Є1), характерных для обстановок океанического спрединга и надсубдукционной обстановки (Сиинско-Коуринский рудный узел). Аналогичная ассоциация черносланцевых разрезов, вмещающих золотое оруденение, с офиолитами наблюдается в Сокпанды-Чичкитерекском золоторудном узле.

Для эпитермального золото-серебряного оруденения важное поисковое значение имеет фемо-сиалический тип субстрата. При этом оптимальный поисковый признак для Сурича и Майско-Семёновского участка имеют вулканические аппараты центрального типа и наличие флюидо-эксплозивных брекчий [5].

Геофизические предпосылки локализации различных типов оруденения имеют свои специфические особенности. В целом Синюхинское, Чойское, Ульменское, Ишинское рудные поля располагаются между локальными аномалиями ∆g. При этом более высокое гравитационное поле напряженностью 6-8 мГал на участках рудных полей обусловлено: а) наличием диоритов, габброидов имеющих самые высокие значения плотности (2,93-2,95 г/см3); б) существованием в некоторых рудных полях магмоподводящих каналов, в области которых породы характеризуются повышенными значениями гравитационного и магнитного полей. Здесь же проявлены и насыщенные рои даек пестрого петрографического состава, среди которых значительный «удельный вес» составляют основные по кислотности породы – долериты и диориты. В других частях рудных полей гравитационное поле понижено до 3,5-4 мГал. Для золото-колчеданного барит-полиметаллического оруденения, отражённого в табл. 2, благоприятны высокоградиентные магнитные аномалии интенсивностью 1000-2500 гамм.

Локальные критерии. Золото-сульфидное оруденение в углеродисто-карбонатно-терригенных разрезах контролируется зонами трещиноватости и разломами, оперяющими крупные дизъюнктивы глубокого заложения. Наиболее благоприятные обстановки локализации оруденения сосредоточены в узлах сопряжения таких зон трещиноватости с благоприятными литологическими предпосылками (повышенные углеродистость и карбонатность пород). Зоны повышенной трещиноватости сопровождаются комплексами даек, претерпевшими интенсивный метасоматоз (пропилитизация, лиственитизация, березитицация). Минералогические признаки включают наличие мышьяковистого пирита и игольчатого арсенопирита, а также большое количество и многообразие генераций сульфидов. Наиболее информативные геофизические предпосылки – наличие достаточно интенсивных аномалий ВП и ЕП (табл. 1 и 2).

Метасоматиты, сопровождающие рудные тела, весьма различны для разных типов оруденения. Эпитермальное золото-серебряное оруденения субвулканического типа характеризуется мощно проявленной аргиллизацией, накладывающейся на пропилиты. Для скарновых типов оруденения наиболее информативны, помимо самих скарнов, околорудные метасоматиты эйсит-гумбеитового типа и наложенное окварцевание.

Структурный контроль для различных типов оруденения проявляется по-разному и дифференцируется по своей значимости. Для золото-медно-скарнового оруденения важнейшую роль играют участки антиклинальных перегибов, сопровождающихся структурами отслоения, и, в меньшей мере, – флексурных изгибов пластов известняков. К сопряжению этих структур с зонами повышенной трещиноватости и дизъюнктивами северо-западного и субмеридионального простирания приурочены рудные столбы и линзы концентрированного оруденения. Для многих типов золотого оруденения рудоконтролирующая роль разломов сдвиговой кинематики ограничивается расстоянием до 1 км (с максимумом информативности для интервала 0,5-1 км). Свыше указанного интервала (более 1 км) информативность значимости структурного фактора становится отрицательной.

Таблица 2

Информативность некоторых поисковых критериев и признаков различных типов золотого оруденения Горного Алтая и Горной Шории

Критерии и признаки

Au-Ag

эпитермальный

Au- колчеданный барит-полиметаллический

Скарновый Au-железорудный

Au-порфировый

Au-Hg тип

1. Тип субстрата земной коры:

а – фемический

б – фемо-сиалический

-0,28

0,86

0,91

-0,38

0,75

-0,29

-0,42

0,77

0,25

-0,11

2. Рудовмещающие породы:

а – терригенные

б – вулканогенные

в – интрузивные

-0,89

0,91

-0,66

-0,55

0,76

-0,75

0,24

0,54

0,08

-0,44

0,28

0,27

0,67

0,01

-0,54

3. Пространственная связь с массивами гранитоидов:

а – I- типа

б – А-типа

0,49

0,58

-0,54

-0,94

0,68

-0,21

0,08

0,90

-0,04

-0.01

4. Пространственная и парагенетическая связь с дайковыми комплексами:

а – габбро-пироксенитовыми

б – долерит-диорит-гранодиорит-гранитовыми;

в – монцонит-сиенитовыми

г – долерит-лампрофировыми

-0,71

0,07

0,56

-0,44

0,87

0,21

-0,13

-0,18

-0,28

0,36

0,64

-0,22

-0,51

0,29

0,73

-0,09

0,12

0,76

-0,13

5. Связь с участками развития: а – аномальных параметров флюидного режима рудогенерирующих магматитов;

б – проявления трансмагматических высоковосстановленных флюидов, открытых по фтору, хлору, углекислоте

0,94

0,95

0,96

0,97

0,98

0,98

0,97

0,99

0,34

0,88

6. Структурный контроль оруденения:

а – зоны вязких разломов

б – зоны повышенной трещиноватости;

0,69

0,75

0,71

0,63

-0,25

0,49

-0,47

0,68

0,15

0,66

7. Наличие флюидо-эксплозивных брекчий

0,90

-0,81

0,33

0,95

0,33

8. Околурные метасоматиты:

а – скарны

б – пропилиты

в – березиты

г – листвениты

д – фельдшпатолиты

е – аргиллизиты

0,13

0,45

0,58

0,29

0,21

0,95

-0,24

0,66

0,72

0,24

0,19

-0,21

0,71

0,58

0,69

0,25

0,21

-0,16

-0,16

0,42

0,67

0,22

0,89

0,55

-0.87

-0,12

-0,23

0,56

-0.65

0,88

9. Зональные аномальные структуры геохимических полей (АСГП)

0,97

0,52

0,77

0,83

0,88

10. Особенности геофизических полей: а-высокоградиентные положительные магнитные аномалии интенсивностью 1000-2500 гамм;

б – отрицательные аномалии магнитного поля 1000-2500 гамм

в – Аномалии ВП

г – Аномалии ЕП

-0,48

0,79

0,55

0,47

0,93

0,90

0,53

0,41

0,18

0,53

0,21

0,06

-0,42

0,71

-0,03

-0,02

0,55

0,11

0,56

0,66

Для жильного золото-сульфидно-кварцевого оруденения ведущую рудоподводящую и рудолокализующую роль играли сбросы, сбросо-сдвиги и взбросо-сдвиги субмеридиональной и сопряженной с ней СЗ ориентировки. Узлы сопряжения разломов выше обозначенной ориентировки были флюидоподводящими каналами для золото-медно-скарнового оруденения и рудолокализующими – для жильного золото-сульфидно-кварцевого геолого-промышленного типа.

Геохимические признаки имеют важнейшее значение при поисках различных типов оруденения. Так для золото-медно-скарнового оруденения характерны нелинейные (близкие к изометричным) АСГП с золотом, медью, висмутом, серебром в зонах ядерного концентрирования [8]. Для жильного золото-сульфидно-кварцевого оруденения такие АСГП менее характерны, а ведущими для них являются линейные АСГП с таким же элементным составом зон ядерного концентрирования и четкой приуроченностью к зонам сдвиговых нарушений (табл. 1). Аномальные структуры геохимических полей для разных типов оруденения имеют свои специфические наборы химических элементов в зонах ядерного концентрирования: в золото-медно-скарновом – золото-медь-висмут, в золото-теллуридно-скарновом – золото-теллур-висмут, эпитермальном золото-серебряном – золото-серебро-свинец-цинк.

Промышленное золото-медно-скарновое оруденение приурочено к участкам с пониженным намагничением – от 500 до 3000х10-6 ед. СГС. Такие значения спектромагнитной шкалы характерны для ареалов гидротермально измененных пород, претерпевших разуплотнение с понижением характеристик намагниченности. Скарновые залежи создают значения магнитного спектра шкалы от –300 нТл до +700 нТл.

Интерпретация результатов. Информативности поисковых критериев и признаков различных типов оруденения весьма значительно отличаются по значениям и набору признаков, что затрудняет объективность использования их без учёта вероятностно-статистической оценки их значимости в каждом конкретном случае.

Количественные значения информативностей критериев оруденения, вынесенные на карту, позволяют построить карту информативностей поисковых критериев и признаков в аддитивном варианте. Суммарные величины информативностей отражают кооперативный облик золоторудных объектов по проанализированным критериям ранга рудных полей и узлов. Карты информативности поисковых критериев золотого оруденения в числовых значениях информативностей позволяют более объективно подходить к прогнозной оценке минерагенических таксонов ранга рудных полей и узлов и выделению перспективных площадей за пределами известных месторождений и рудопроявлений.

Заключение

Различные геолого-промышленные типы оруденения золота характеризуются своим набором значимых признаков и факторов оруденения и выражены в численном выражении.

Важное значение имеют сочетания факторов и признаков оруденения для каждого геолого-промышленного типа, что следует учитывать при прогнозных построениях и выделении перспективных участков.


Библиографическая ссылка

Гусев А.И. КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ИНФОРМАТИВНОСТИ ПОИСКОВЫХ КРИТЕРИЕВ ЗОЛОТОГО ОРУДЕНЕНИЯ ГОРНОГО АЛТАЯ И ГОРНОЙ ШОРИИ // Успехи современного естествознания. – 2014. – № 11-1. – С. 29-33;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=34307 (дата обращения: 18.10.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074