Статистические модели полиминеральных полей промежуточных коллекторов россыпных алмазов

Бочнева, Анна Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Статистические модели полиминеральных полей промежуточных коллекторов россыпных алмазов
ВАК РФ 25.00.35, Геоинформатика

Автореферат диссертации по теме "Статистические модели полиминеральных полей промежуточных коллекторов россыпных алмазов"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии

На правах рукописи

УДК 519.237+519.722:553.068.5

Бочнева Анна Александровна

СТАТИСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПОЛИМИНЕРАЛЬНЫХ ПОЛЕЙ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ РОССЫПНЫХ

АЛМАЗОВ

(на примере месторождений Якутии и Северного Урала) Специальность 25.0035 - геоинформатика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва, 2005 -__'

Работа выполнена в Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН

Научный руководитель:

Доктор геолого-минералогических наук Н.Г. Патык-Кара (ИГЕМ РАН)

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор А.В. Веселовский (ИГЕМ РАН) Доктор геолого-минералогичесхих наук, академик РАЕН В.А Цыганов (ФГУНПП «Аэрогеология»)

Ведущая организация:

Государственный научный центр Всесоюзного научно-исследовательского института геологических, геофизических и геохимических систем (ВНИИгеосистем), лаборатория геоинформатики

Зашита состоится 14 июня 2005 г. в П^в конференц-зале ИГЕМ РАН

на заседании Диссертационного Совета Д 002.122.02 при Инстигуте оологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ) РАН по адресу: 119017, Москва, Старомонегный пер., 35

Отзывы 2-х экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять в алрес ученого секретаря Диссертационного Совета

С диссертационной рабоюй можно ознакомиться в библиотеке Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН но адресу Москва, Старомонетный цер., 35.

Автореферат диссертации разослан 14 мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор геол.-мии. наук

И В. Викентьев

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Шлиховой метод является одвлм ил важнейших способов получения информации о составе аллювия и пород, развитых в бассейнах питания рек, и одним из наиболее достоверных методов прямых поисков месторождений полезных ископаемых. В.А. Батурин в числе первых исследователей обратил внимание на высокую информативность данных минералогического анализа шлиховых проб для изучения составов пород области питания, что нашло отражение в предложенном им понятии «терригенно минералогическая провинция» для определения областей, поставляющих в аллювий комплексы кяастогснных минералов. I лавная сложность изучения минеральных ассоциаций аллювия заключается в их поликомпонентном составе, который формируется за счет минералов, поступавших из разных источников и претерпевших различные преобразования на пути миграции, в результате чего качественное сопоставление этих данных не дает однозначной информации об источниках сноса и эволюции сложившихся минеральных парагенезисов. Эта проблема часто возникает при изучении алмазоносных россыпей, минеральный состав которых, как правило, формируется в условиях многократного переотложения материала из разновозрастных промежуточных коллекторов. Один из вариантов решения -использование различных методов магематической статистики при анализе и сопоставлении данных и их опенке на количественной основе Применение математических методов сжатия информации при изучении многомерных поликомпонентных минеральных систем, каковыми являются данные количественного минералогического анализа, позволяет изучить их внутреннюю структуру, факторы, ее определяющие, и тем самым повышает достоверность выводов.

Цель и задачи работы. Согласно классическим представлениям (Кухаренко, 1961), основным признаком потенциальной алмазоносности осадочных толщ (промежуточного коллектора, россыпи) является наличие в шлихах минералов-спутников: пироп, пикроильменит, оливин, хромшпинелиды Целью данной работы явилось выявление скрытых признаков (минеральных ассоциаций), характеризующих потенциально алмазоносные отложения в том случае, если минеральная ассоциация претерпела значительные изменения в процессе гипергенеза, а именно, распознавание потенциальных промежуточных коллекторов алмазов путем статистического моделирования минеральных полей исследуемых площадей.

Применительно к названным объемам с целью выявления дополнительных признаков для распознавания промежуточных коллекторов алмазов в данной работе поставлены следующие задачи:

- изучить и сопоставить методами математической статистики минеральный состав промежуточных коллекторов,

- выявить закономерности распределения минералов тяжелой фракции, выделить характерные минеральные ассоциации;

- проследить унаследованность и изменчивость данных ассоциаций разновозрастных геологических отложений (от ордовикских до четвертичных) в пределах исследуемого района;

- выявить наличие (или отсутствие) закономерностей в "поведении" выделенных минеральных ассоциаций;

ИК * Ч ««'гИЛЬНАЯ ЬИ Г..П ИОТЕКА

4 С.Петербург РК_

- проследить корреляцию минералов (минеральных ассоциаций) на различных уровнях неоднородности и попытаться реконструировать причины именно таких уровней неоднородное ш,

- выделить упорядоченные минеральные ассоциации, которые являются характерными и устойчивыми для промежуточных коллекторов алмазов; определить с помощью статистических методов наиболее информативные минералы;

- определить упорядоченность и степень неоднородности минерального поля

Для решения поставленных задач выполнено следующее:

• Изучены данные по объектам исследования (по фондовым материалам);

• Методами математической статистики проанализированы данные пшихоминералогического опробования разновозрастных осадочных толщ Мало-Ботуобинского алмазоносного района Якутии (республика Саха) и четвертичного аллювия р. Эбелях и ее притоков Эбеляхского алмазоносного района Якутии (республика Саха), а также аллювия р. Б. Щугор Красновишерского алмазоносного района Северного Урала;

• Полученные данные были обработаны и проиллюстрированы в виде серии схем, диаграмм распределения минералов тяжелой фракции и т.п., дающих представление о структуре минеральных полей для разных стратиграфических подразделений;

» Построены схемы распределения содержаний минералов по площади и подобраны полиномиальные функции распределения.

Методы исследования и фактический материал. Решение поставленных задач осуществлялось с помощью комплекса статистических методов, а именно, кластерного анализа, факторного анализа (в частности, метода главных компонент), метода энтропии К. Шеннона и тренд-анализа. Преимуществами данных методов являются апробация их на россыпных месторождениях различных сырьевых типов (оловянные россыпи Восточной Якутии (Шур и др., 1983), титано-циркониевые россыпи (Патык-Кара и др., 1991; и др.)), а также наличие статистических пакетов, позволяющих за короткие сроки достичь оптимальных результатов Метод кластерного анализа позволяет выделить группы минералов со сходными признаками. С помощью метода ыавных компонент выявляется минералогическая зональность, главные тенденции изменчивости минеральных ассоциаций и уровень неоднородности минерального поля исследуемых алмазоносных районов. Метод энтронии К. Шеннона дает возможность выявить информативные минералы шлиха, а также выделить области с наибольшей и наименьшей упорядоченностью минеральных ассоциаций. Использование тренд-анализа позволяет определить функции распределения минералов по площади и построить схемы трендов минералов

Источником информации при написании работы послужили данные минералогического шлихового опробования аллювиальных отложений, а также изверженных и осадочных комплексов пород Мало-Ботуобинского, Эбеляхского алмазоносных районов Якутии (республика Саха) и Красновишерского алмазоносного района Северного Урала.

На предварительном этапе автором изучались отечественные и зарубежные работы, посвященные алмазоносным россыпным месторождениям, методикам их опробования, а также использованию статистических методов применительно к промежуточным коллекторам алмазов.

Сбор исходной информации проходил в три этапа. Первый этап - работа в Росгеояфонде, где были собраны данные по геологическому и тектоническому

папрлг<»лггИ1Аи11АЛ1ГШг ЛЯЛТ^СТЛОЬ'ЙУ /^лтшплпаипп ллоттлпптпг

коллекторов, а также шлихоминералогическому опробованию и детальным специализированным опытно-методическим работам научно-исследовательских институтов по алмазоносности районов Якутской провинции и Северного Урала. Второй этап - участие в полевых работах по теме "Поиски россыпного и коренного золота в отложениях мезозой-кайнозоя Верхнекамской впадины" в рамках Первой межведомственной региональной научно-производственной конференции "Геологическое строение и полезные ископаемые Коми-Пермяцкого автономного округа" (2002 г.) Помимо полевых работ, сбор материала проходил в фондах Пермского государственного геологического предприятия "Геокарта-Пермь". Завершающим этапом стал сбор материалов, дополняющих основную массу минералогических анализов (Росгеолфонд).

Общий объем исходного материала составил 1986 шлиховых проб по трем исследуемым районам- Мало-Ботуобинский район - 1800, Эбеляхский район - 100, Красновишерский район - 86 проб.

Защищаемые положения:

1. Сжатие полиминеральных полей, получаемых в результате количественного минералогического анализа шлиховой съемки алмазоносных территорий, с помощью методов математической статистики позволяет получить дополнительные критерии для распознавания промежуточных осадочных коллекторов (комплексов пород, участвующих в питании алмазоносного аллювия).

2. Промежуточные осадочные алмазоносные коллекторы характеризуются высокозрелыми минеральными ассоциациями, состоящими из "транзитных'' кластогенных минералов, отражающих длительную эволюцию осадочного процесса при подчиненном участии минералов собственно кимберлнтового комплекса.

3. Осадочные породы, выступающие в качестве промежуточных коллекторов, характеризуются наибольшей (по сравнению с другими комплексами) упорядоченностью минеральных нолей, что находит отражение в высоких значениях 1-й главной компоненты и ее составе, в котором доминируют минералы повышенной устойчивости.

4. Разработанная модель пространственного распределения статистических параметров неоднородности минеральных полей (главных компонент и значений энтропии) позволяет делать выводы о локализации промежуточных коллекторов как источников питания россыпей и палеодолин как зон транзита обломочного материала или россыпевмещающих структур.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Определены и разработаны на выбранных объектах принципы и методы статистических исследований при изучении промежуточных коллекторов алмазов.

2. В результате проведенных исследований выделяется структура минеральных ассоциаций как критерий распознавания алмазоносных промежуточных коллекторов.

3. С помощью метода информационной энтропии К. Шеннона для Мало-Ботуобинского алмазоносного района выделены предполагаемые палеодолины

4. На основе использования тренд-анализа для Мало-Ботуобинского алмазоносного района, в породах промежуточных коллекторов алмазов каменноугольно-пермского я неоген-четвертичного возрастов впервые определены функции распределения минералов по площади Полученные трентты хорошо аппроксимируются с реальным распределением минералов, объясняя до 94 уел % от общей изменчивости.

5. Для Эбеляхского алмазоносного района выделены наиболее информативные минералы, которые отражают особенности геологического строения бассейна питания россыпи и положение предполагаемых промежуточных коллекторов

Апробация результатов. Результаты работы вошли в виде главы в промежуточный информационный отчет ИГЕМ РАЯ по договору с ЯНИГП ЦНИГРИ AK "AJIPOCA" по теме- "Сравнительный анализ условий формирования разнотипных осадочных коллекторов и россыпей алмазов Якугской кимберлитовой провинции и их корреляция на основе изучения распределения минеральных ассоциаций и микротопографии минералов" (2002г) и частично - в отчет ИГЕМ РАН по научно-исследовательской работе по теме «Эволюция процессов россыпеобразования в истории Земли» в виде раздела «Сравнительный анализ минеральных ассоциаций промежуточных алмазоносных коллекторов (на примере Мирнинского алмазоносного района)» (2003 г). Также промежуточные результаты вошли в ежегодные отчеты по проекту РФФИ 02-05-64673 и Научной школе H.A. Шило НШ-2082.2003 5

По теме диссертации автором опубликовало 10 работ, основные резулыаты и отдельные положения дяссертациотюго исследования докладывались на Конференции, посвященной 10-летаю РФФИ «Геология, геохимия и геофизика на рубеже XX -XXI веков» (Москва, 2002), на Международном Совещании 1AMG 2003 (Портсмут, 2003); на 8-ом Международном научном симпозиуме имени академика М.А. Усова студентов, аспирантов и молодых ученых «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2004), на 32-ом Международном Геологическом Конгрессе (Флоренция, 2004); на 2-ои Международной Конференции «ГИС в геологии» (Москва, 2004)

Структура работы. Работа состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит 177 страниц, 17 таблиц, 43 рисунков в виде схем, карт, графиков и разрезов Список литературы включает 107 наименований, в гом числе 11 иностранных.

Первая, вводная глава рассматривает общие вопросы, касающиеся проблем трансформации минеральных парагенезисов, являющихся поликомпонентными системами, и роли промежуточных коллекторов в образовании россыпей

Вторая глава содержит геологическую характеристику объектов исследования: Мало-Ботуобинского и Эбеляхского алмазоносных районов республики Саха (Якутия) и Красновишерского алмазоносного района Северного Урала.

Третья глава обосновывает правомерность использования в работе применяемых принципов и методов статистики и дает их краткую описательную характеристику, а также представляет описание алгоритма lu ;,i,iii*im целений модели минерального поля.

В четвертой главе, па примере Мапо-Ботуобинского алмазоносного района, устанавливаются дополнительные характеристики (упорядоченность минеральных ассоциаций и т. д.) промежуточных коллекторов алмазов.

Пятая глава описывает динамику развития и эволюцию минеральных ассоциаций на исследуемых территориях В основу описания положены принципы моделирования.

Работа выполнена в ИГЕМ РАН под научным руководством доктора геолого-минералогических наук Наталии Георгиевны Патык-Кара, которой автор выражает свое глубочайшее признание за неоценимую помощь в написании диссертации, за конструктивную критику, а также планирование и организацию проводимых исследований. Автор также благодарит академика H.A. Шило и член.корр. Ю.Г. Сафонова за неизменную поддержку и ценные советы и замечания, директора ЯНИГП ЦНИГРИ АК "АЛРОСА" профессора H.H. Зинчука за помощь в выборе объектов исследования, к.г.-м.н. Н.В. Гореликову за постоянное внимание и помощь в изучении минералов россыпей, к.т.н. И.А.Чижову, Э.Э.Асадулина, к.г.-м.н. А В Лаломова и Т.М. Маханову за помощь при математической обработке данных и в интерпретации результатов, к.г.-м.н. В.Е. Минорина, к.г.-м.н. Д.Н. Гречишникова (ЦНИГРИ), доцента Пермского ГУ к г -м.и. В.А. Наумова за предоставленные материалы, А.Б. Лексина за помощь в оформлении диссертации и работе над рисунками, А.М. Жшшчева за помощь в подготовке исходных данных.

Дружескую признательность автор выражает к.г.-м.н. Е.Г. Бардеевой за терпение, понимание, поддержку в процессе подготовки работы и ценные указания и с.н.с. ВНИИОкеангеологии к г -м.н. К.А. Пшеничному за поддержку в процессе проводимых исследований

ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ

Постановка проблемы и обзор принципов изучения алмазоносных территорий приводятся в главе 1 диссертационной работы. Отдельно рассматривается суть шлихоминералогического опробования, выделяется поликомгюнентность получаемых минеральных ассоциаций как основная характеристика данного анализа, кратко описаны генезис и условия залегания промежуточных коллекторов, типы источников питания алмазоносных россыпей и возможности системного подхода. Обсуждается правомерность использования методов статистики для изучения структуры минеральных полей исследуемых районов.

Данные минералогического анализа тяжелой фракции аллювия рек, получаемые при шлиховой съемке и поисках, являются важнейшим источником информации о минеральном составе пород, развитых в области питания (Шило, 2002) Поскольку эти минеральные ассоциации имеют сложный поликомпонентный состав и включают минералы, поступавшие из разных источников и претерпевшие различные преобразования на пути миграции, качественное сопоставление этих данных зачастую не дает однозначной информации об источниках сноса и эволюции сложившихся минеральных

парагснезисов Это заставляет исследователей использовать различные методы сжатия поликомпонентной минералогической информации

Методика шлихоминералогического анализа применительно к алмазоносным площадям была разработана и успешно применена A.A. Кухаренко (1953), который отмечал, что в ассоциациях изучаемых аллювиальных россыпей и свит зачастую отсутствуют парагенетические минералы-спутники алмаза (пироп, пикроильменит) и, напротив, могут быть широко представлены минералы, характеризующие другие комплексы пород

При анализе минеральных ассоциаций современного аллювия и древних осадочных толщ приходится учитывать, что в процессе переноса и формирования парагенезисов кластогенных минералов, с одной стороны, происходит их «очищение» от малоустойчивых минералов, а, с другой, их пополнение минералами, поступающими из различных частей бассейна и испытавшими при этом многократное переотложение. При анализе алмазоносных площадей следует принимать во внимание, что высокая устойчивость и миграционная способность алмаза, намного превосходящая миграционную способность его генетических спутников (пироп, пикроильменит, хромшпинелиды, хромдиопсид, циркон, апатит), приводит к тому, что сам алмаз входит в состав ассоциаций, образованных транзитными устойчивыми минералами, несущими информацию о строении бассейна питания и истории процессов осадконакопления в целом. В свою очередь, данпая ассоциация может характеризовать промежуточный коллектор алмаза.

Проблема промежуточных коллекторов занимает ведущее место в геологии алмазоносных россыпей. Сравнительный анализ имеющихся материалов по россыпной алмазоносности разных провинций мира, приуроченных к древним платформам (Африкано-Аравийской, ЮжноАмериканской, Индостанской, Австралийской, Северо-Американской, ВосточноЕвропейской, Сибирской, Китайско-Корейской) показывает, что древние осадочные комплексы являются не только важнейшим источником высококачественных алмазов в современных россыпях, но и самостоятельным промышленным типом алмазоносных месторождений (Трофимов, 1978, Прокопчук, 1965: Константиновский, 1990)

На территории России известно несколько возрастных групп алмазоносных россыпей, среди которых древнейшими образованиями, имеющими промышленное значение, являются среднедевонские россыпи Урала и Тимана. Широко распространены также алмазоносные осадочные формации мезозойского возраста, среди которых также известны промышленные месторождения («Водораздельные галечники» Мирнинского района Сибирской платформы).

Генезис древних осадочных формаций, выступающих в качестве промежуточных коллекторов для четвертичных россыпей алмазов, различен Среди них преобладают образования прибрежно-морского, прибрежно-озерного и аллювиального генезиса В целом, для промежуточных коллекторов алмазов характерны невысокие содержания полезного компонента (сотые-десятые доли кар/м3), хорошая сортировка по размеру (70-90% в одном-двух классах), преобладание целых и слегка поврежденных алмазов и высокая доля ювелирных камней. Относительно повышенные концентрации и крупность алмазов свойственны базальным, внутриформационным конгломератам и гравелитам, пониженные - песчано-глинистым горизонтам терригенных формаций.

Терригенпые алмазоносные отложения широко распространены в различных частях Сибирской платформы. Как подчеркивает В Т. Подвысоцкий (2002), которому принадлежит наиболее полная сводка по промежуючным коллекторам алмазов этой россыпной провинции, значительный возрастной диапазон проявлений глубинного магматизма, неоднократная смена периодов региональной денудации и осадконакопления в пределах платформы определили широкий спектр условий локализации продуктов разрушения алмазоносных пород в ее осадочном чехле.

Таким образом, с точки зрения информационного анализа, промежуточные коллекторы следует рассматривать как сложную поликомпонентную систему, облик которой сложился под влиянием многих факторов. Это в полной мере относится к их минеральным ассоциациям, которые складывались в условиях многократного переотложения материала, на фоне перегруппировки областей сноса и осадконакопления, при участии новых источников поступления кластогснных минералов (в том числе магматогенного происхождения) и наложения процессов глубокого химического выветривания На совмещенность этих процессов, в частности, на временную сопряженность этапов кимберлитового магматизма и этапов глубокого химического выветривания в истории древних платформ указывали Н.Н Зинчук и др. (1998)

Отмеченные выше особенности минерального состава древних алмазоносных осадочных формаций, в составе которых резко сокращены или зачастую отсутствуют генетические спутники алмаза, но зато широко представлены ассоциации кластогенных минералов, являющиеся индикаторами "фонового« осадочного процесса, еще более усложняются в современных россыпях, где они пополняются минералами, поступающими из других источников, в том числе неустойчивыми и малоустойчивыми породообразующими минералами.

Преде [авляется, что новые возможное™ в изучении структуры минеральных полей и в выделении факторов, определяющих эту структуру, может дать системный подход с испольл/ванием методов математической статистики, позволяющий получить следующую информацию-

а) каковы закономерные и случайные характеристики, свойственные минеральным парагенезисам потенциальных алмазоносных коллекторов и аллювий рек, в питании коюрых они участвуют;

б) какова внутренняя структура минеральных полей площадей, в строении которых принимают участие промежуточные коллекторы;

в) в какой степени наблюдаемые минеральные парагснезисы отражают иути миграции и условия переогложения кластогенных минералов,

г) как минеральные парагснезисы могут быть использованы в качестве дополнительного критерия при решении прогнозных и поисковых задач.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Характеристика Мало-Ботуобинского алмазоносного района Республики Саха-Якутии, россыпи р. БолЩугор в Верхне-Вшперском районе (Пермская обл.) и россыпи р Эбелях в Анабарском районе (Саха-Якутия) приведена в главе 2 диссертации.

Мало-Ботуобинский алмазоносный район

Коренные и россыпные месторождения алмазов извечны к кл у и юш-востоку о г исследуемой территории в центральной части Мало-Ьотуобинского района Коренные месторождения алмазов представляют собой вертикальные 1рубообра.шые сужающиеся к низу тела, сложенные кимберчитовои брекчией (трубка «Мир», «Спутник», «Интернациональная», «им XXXII! съезда КПСС» и 1 д) (Подвысоцкий, 2002)

Промышленные россыпные месторождения района сформированы ¡а счет размыва известных коренных источников и промежуточных коллекторов (мезозойские россыпи «Водораздельные галечники», «Новинка». «Дачный-1», «Глубокий» современные аллювиальные россыпи долины р Ирелях. а также ряд современных россыпных месторождений аллювиального генезиса -«Победа», «Искра», «Заря», «Сосновка»)

Известные россыпи промышленного значения и Мало-Ботуобинском районе являются россыпями ближнего сноса, локализованными в непосредственной близости или на очень яебо.тьшом расстоянии от бо;атых коренных месторождений.

В эпохи россыпеобразования формируются вторичные (промежуточные) коллекторы алмазов, которые могут рассматриваться как потенциальные месторождения В Якутской алмазоносной провинции к ним относятся нижне- и среднекаменноугольные. нижне- и верхнепермские, верхнетриасовые, нижне- и всрхнеюрские и разновозрастные кайнозойские алмазоносные ко./лекюры

Красновишерский алмазоносный район

Коренные первоисточники алмазов Урала не установлены, так называемые «туффизитовые» источники проблематичны, промежуточные источники девонские, отчасти, возможно, ордовикские, силурийские и рифейские гравелиты, конгломераты

Проблема коренных источников уральских алмазов интересовала исследователей с момента обнаружения алмазоносных россыпей О находках алмазов в коренных породал сообщений достаточно много в дучитах Каменушенскот о масгивя на Ю Урале (Кухаренко, ¡955), в пикритах и эксплозивных брекчиях в бассейне р Кусьи (Лукьянова и др , 1978), в брекчии лимбургигев в бассейне р Косьвы (Лунев и др ,1996), в вулканической брекчии (или в туфопесчанике ">) на р Березовой на С Урале (Халымбаджа и др , 1993), в дунит-клинопироксенитах массива Косьвинсмгй Камень (Рапопорт и др . 194?) Довольно много сообщений о находках очень мелких алмазов в високо^арических метаморфических комплексах Центрально- и Восточно-Уральского поднятий (Ьелковский, 1986, Кейльман, Лукин, 1993, Карстен и др, 1993, Макушин 1997). В отношении перспектив алмазоносности тшкритов и ультраосновных пород и прочих магматических образований убедительную отрицатетаную оценку дает Е И Шеманина (1990)

В последние годы новым коренным источником уральских алмазов названы «туффизиты и ксенотуффизиты» (Рыбальченко и др, 1997, Остроумов и др , 1996; Рыбальченко, 1997, Чайковский, 1997, Шуробор, 1998) Согласно А Я Рыбальченко и др. (1997), первоначально ксенотуффизиты были обнаружены в п.ютике неоген-четвертичной промышленной россыпи «Рассольнинская депрессия» Прежде эти породы относили к песчаникам и седиментациоиным

брекчиям основания кодчимской свиты и принимались за промежуточный коллектор.

Алмазоносный участок россыпи Большой Щугор приурочен ко П-ГУ надпойменным террасам р. Большой Щугор Террасы сложены рыхлыми отложениями различного возраста и генезиса. Месторождение представляет собой 3 лентообразных залежи рыхлых отложений средней мощностью торфов 4,1 м, песков - 6,9 м. Из россыпи террас были извлечены 190 кристаллов алмаза Масса кристаллов изменялась от 1,6 до 673,3 мг, средняя составила 79,9 мг.

' Алмазы высокого качества. Средневзвешенпое содержание алмазов 3,79 мг/м3

Эбеляхский алмазоносный район

. Долинная аллювиальная россыпь р. Эбелях является крупнейшим

россыпным месторождением алмазов мирового класса. Она расположена в северо-восточной части Сибирской платформы в пределах Анабарского алмазоносною района в долине одноименного правого притока р Анабар Fe долина выработана в карбонатных породах среднего кембрия, представленных доломитами анабарской свиты и известняками джахтарского горизонта Долинная россыпь р. Эбелях прослежена по всей длине реки на расстояние около 100 км, однако корешгые источники алмазов Эбеляхского россыпного поля окончательно не установлены (Россыпные месторождения .. , 1997). Алмазы в невысоких содержащих (до 0,4 кар/м3) обнаружены в мезо-кайнозойских промежуточных коллекторах, в каменноугольных и в пермских конгломератах па соседних территориях. Поэтому предполагается, что россыпь сформирована за счет размыва многочисленных промежуточных коллекторов позднепалеозойского и мезо-кайнозойского возраста, расположенных в пределах сводового поднятия и его склонов на древней поверхности выравнивания с реликтами кор химического выветривания. Все это обусловило значительную (десят ки километров) протяженность россыпи и алмазоносность аллювия долины реки и ее притоков

Показано, что, несмотря на то, что перечисленные объекты охарактеризованы минералогически с разной степенью детальности, их объединяет наличие древних алмазоносных осадочных коллекторов, принимающих участие в формировании минеральных ассоциаций четвертичных аллювиальных алмазоносных россыпей. С другой стороны, если в Мало-Ботуобинском районе древние коллекторы (главным образом каменноугольного и юрского возраста) являются дополнительным источником алмазов, наряду с породлми-первоисточниками - кимберлитами, то в двух других районах коренные источники алмазов до сих пор не известны и промежуточные коллекторы рассматриваются в качестве наиболее достоверного источника алмазов в современных долинных россыпях.

Для нас данные объекты представляют интерес с точки зрения изучения минеральных ассоциаций без учета минералов-спутпиков, поскольку именно это отвечало целям дайной работы выявление дополнительных признаков (минеральных ассоциаций и т.д.), характеризующих потенциально алмазоносные отложения.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

Первое защищаемое положение (Глава 4):

Сжатие полиминеральных полей, получаемых * результате количественного минералогического анализа шлиховой съемки алмазоносных территорий, с помощью методов математической статистики позволяет получить дополнительные критерии для распознавания промежуточных осадочных коллекторов (комплексов пород, участвующих в питании алмазоносного аллювия).

Минеральные ассоциации аллювия рек, дренирующих области сноса, сложенные различными комплексами пород, представляют собой поликомпонентные системы Поэтому для интерпретации данных тлихоминералогического анализа, при котором обычно определяется более 40 минералов, целесообразно применять различные способы сжатия и разбраковки минералогической информации Изучение минеральных ассоциаций разновозрастных потенциально алмазоносных промежуточных коллекторов и выявление дополнительных характеристик промежуточных коллекторов для решения прогнозных и оценочных задач дает возможность уточнения информации об источниках сноса и эволюции сложившихся минеральных парагенезисов ассоциаций в процессах переноса и персотложения.

В настоящей работе использовались методы статистики, хорошо зарекомендовавшие себя при решении аналогичных задач в других районах (Верховская и др, 1981; Патык-Кара и др., 1991; Шур и др, 1983):

1) кластерный анализ, который позволяет на основе меры сходства объединить в кластеры минералы с наиболее тесными взаимосвязями и, таким образом, выделить минеральные парагенезисы;

2) одна из модификаций факторного анализа - Метод Главных Компонент (МГК), при использовании которого формируются модели минеральных ассоциаций, характерные для потенциально алмазоносных промежуточных коллекторов, определяется упорядоченность или неоднородность минерального поля,

3) метод «информационной» энтропии К. Шеннона, благодаря которому выделяются главные по информативности минералы и области наиболее упорядоченных минеральных ассоциаций

Метод «пастеризации Варда С\Уагё. 1963, Тгуоп. 1939) был выбран как оптимальный для имеющихся данных, поскольку он характеризуется использованием методов дисперсионного анализа для оценки расстояний между кластерами В качестве меры сходства было выбрано расстояние Чебышева, которое вычисляется по формуле (Боровиков, 2003):

расстояние (X,У) = Максимум^ - У1|, (1)

где XI и У1 - два сравниваемых кластера

МГК является одной из модификаций факторного анализа Суть метода заключается в линейном преобразовании п-исходпых признаков в п-новые переменные путем обобщения первых по определенным критериям так, чтобы

каждая новая переменная вносила максимально большой вклад в суммарную дисперсию (Боровиков, 2003; Дэвис, 1990; Тюрин, 1995).

МГК позволяет выявить ассоциации конкордатных и дискордантных признаков (минералов) в многомерном пространстве исследуемой площади и установить их площадное распределение Иными словами, с помощью этого метода выделяются несколько уровней неоднородности в распределении минеральных ассоциаций, что, в свою очередь, дает возможность отследить локальные факторы (которые не всегда видны на общем фоне) формирования определенных минеральных ассоциаций. Этот метод хорошо зарекомендовал себя при анализе поликомпонентных геохимических и минеральных полей и мпогомерпых пространств (Формации и седиментогенез ,1981; Верховская и др., 1981; Патык-Кара и др., 1991).

Комплексное использование выбранных методов и построенных моделей позволяет выявлять как наиболее тесно связанные минералы, 1ак и минеральные ассоциации, состав которых непосредственно описывает как общую, так и частную изменчивость, а также динамику развития минеральных ассоциаций.

Статистические методы позволяют построить модели полиминеральных полей В процессе сжатия поликомпонентных систем Мало-Ботуобинского алмазоносного района, каковыми являются минеральные ассоциации разновозрастных отложений, удалось выявить некоторые особенности структуры минерального поля, сложеннот о разнообразными комплексами магматических и метаморфизованных осадочных пород широкого возрастного диапазона

С помощью кластерного анализа в изученном массиве данных, образованном более чем 698 пробами, выделено две группы минералов, характеризующихся неодинаковыми корреляционными связями (рис 1)

ДРЕВОВИВНАЯ ДИАГРАММА ДЛЯ 21 МИНЕРАЛА ИЕГОВ ВАРДА РАССТОЯНИЕ Ч ЕБЫШЕВА

Пирит.

лимонит, ильменит,

анфибол, гроссулир, а нд рад иг, зайдет, альмандин, магнетит

Рутил, 1рр*ОН. апатит, ефен, анаггаэ. хлорит, шпинель, турмалин, хромит ристен, етавропиг,

лвйкохс»и

расстояние

Рис 1 Древовидная горизонтальная гистограмма для 21 минерала

Более тесными связями обладает достаточно обширная группа кластогснных минералов (рутил - циркон - апатит - сфен - анатаз - хлорит -шпинель - турмалин - хромит - дистен - ставролит - лейкоксен, всего 12 минералов), происхождение которых, по всей видимости, связано с размывом метаморфизованных осадочных пород. Более слабыми связями обладает группа

минералов предположительно «магматогенного» происхождения (рис. 2), поступавших при размыве траппов и кимберлитов (пирит - лимонит ~ ильменит - роговая обманка - гроссуляр - андрадит - эпидот - альмандин - магнетит, всего 9 минералов).

Рассматривая промежуточные потенциально алмазоносные коллекторы среднекарбонового-раннепермского и позднеплиоценового-

раннеплейстоценового возраста с точки зрения выявления внутренней структуры минерального поля нужно отметить, что группа минералов «магматогенной траппово-кимберлитовой ассоциации» характеризуется практически отсутствием значимых корреляционных связей (см рис 2) Это подтверждает предположение о подчиненной роли данной группы в минеральной ассоциации промежуточных коллекторов.

Ассоциация из 12 минералов, характеризующаяся наиболее высокими внутренними корреляционными связями, может рассматриваться в качестве дополнительного признака, указывающего на то, что-

а) данный комплекс терригенных пород обладает потенциальными свойствами промежуточных коллекторов алмазов,

б) указанные породы вносят важный вклад в формирование минерального облика четвертичных аллювиальных отложений.

Построение и использование моделей позволило получить сведения о контурах россыпных месторождений Среди осадочных пород различного возраста были выявлены два промежуточных коллектора, характеризующиеся высокой упорядоченностью минералов. Контуры россыпных месторождений совпадают с областью отрицательных значений первой (1ГК) и второй главных компонент (2ПС) (рис 3) С помощью МГК были также выделены минеральные ассоциации, характерные для промежуточных коллекторов, и выявлена тенденция унаследования минеральных ассоциаций от пород среднекарбонового-раннепермского возраста до пород позднеплиоценового-раннеплейстоценового возраста.

Пространственная изменчивость значений ГК по площади изученного района достаточно отчетливо согласуется с особенностями его геолошческого строения В пределах ее площади обособляются несколько областей повышенных положительных значений 1ПС массива, состоящего из минералов «магмагогенлой траппово-кимберлитовой ассоциации», которая имеет вид (Mgt оз / Alm ¡¡в Еру _a,sg). Как и следует ожидать, самая компактная область положительных значений 1ГК в общих чертах совпадет с областью развигия траппов. Площади развития осадочных яород характеризуют шрицательными шачениями 1ГК, в пределах области отрицательных значений находятся все известные алмазоносные россыпи. Вторая ITC (2ГК), рассчитанная для этой ассоциации минералов, имеет вид (Ilm оде / Amph -0,52 Lim -о,so), область ее повышенных положительных значений совпадает, в основном, с площадями развития юрских пород, а также частично - неоген-четвертичных отложений Именно в этой области располагается и большая часть алмазоносных россыпей

Области распространения повышенных значений 1ГК, рассчитанной для массива из 12 минералов (т.н «транзитная осадочная ассоциация»), состоящая преимущественно из устойчивых при выветривании и переносе минералов метаморфических и осадочных пород, и имеющая вид: (Sta 0,70 Di о,68 Ru o,68 Zr 0js9), корредируются с областями развития пород ордовикского и пермского возраста Вторая главная компонента (2ГК) для этой ассоциации имеет вид (-/Sph-0,74 Ар_в,74).

0«

0.в

од

fe Oí

-U2

-0,4

-03

■ОЙ

Тип» 9»

С! о Af

-04 -02 OJO 02 04 ОЛ 08 1,0 1.2

Фактов 1 Факторны? нагрузки

Aii- Q —~ ' ^ M»t

o Amph O Andf Un

■QJS 02

Факторные нагрузки

Sph

Lea

С ь ¡ \\

С! 0 vv ЗД?

Toiro 01

Ai» R«

Факторные нагрузки

1.0

| 03

0.0

■02

■04

Í^Andi

О »■»

,0 Т

¿ &Г1М

■02 04

Фактор 1

Рис. 2. Факторные нагрузки для массива из ¡2 (Б-Г) и 9 (А-В) минералов пород среднекарбоно-вого-раннепермско-го (А-Б) и поздне-плиоценового-ран-неплейстоценового (В-Г) возраста (линии проведены между минералами с коэффициентом корреляции более 0,5)

минералов («мапиатогенная трагтпово-кимберлитовая ассоциация») Псииция алмазоносных россыпей (черные пунсоны) дана по В Т Подвысоцкому [2000]

Контуры ее повышенных значений совпадают с областями распространения ордовикского, пермского и час1Ично юрского возраста Все изнес!кые алмазоносные россыпи располагаются в области отрицательных значений как 1ГК, так и 2ГК По сравнению с рассмотренной выше «магмато! енной» ассоциацией, полигоны распределения обеих ГК для дайной ассоциации на площади имеют изрезанные границы.

Второе защищаемое положение (Глава 4):

Про/межуточные осадочные алмазоносные коллекторы характеризуются высокозрелыми минеральными ассоциациями, состоящими из "транзитных" кластогенных минералов, отражающих длительную эволюцию осадочного процесса при подчиненном участии минералов собственно кимберлитового комплекса.

Для выявления внутренней структуры минерального поля на примере Мгчо-Бптуобинскпго района в работе испольювался анализ парных корреляций Исследовались минеральные составы тяжелых фракций отложении от ордовикского до чет&ертичпого возрастов

Обьединение нескольких типов теологических отложений в данные возрастные интервалы обусловлено распространенностью отложений на геологической карте и необходимостью наличия представительного массива проб для корректного анализа каждого интервала

Перед машинной обработкой массивы проб (представленные таблицами количественного минералогического анализа) были откорректированы устранены ошибки (такие как повторяемость одних и тех же минералов несколько раз с различными значениями), некоторые родственные минералы объединены в одну группу (как роговая обманка и группа амфиболов)

По полученным результатам были сделаны следующие выводы

Очень мало отрицательных по количеству и числовому значению корреляций (во сравнению с корреляциями положительными) Вероятно, это обусловлено довольмп вмгокпй сортированностью материала отобранных проб Полностью (или практически полностью) пары минералов с отрицательной корреляцией отсутствуют в отложениях четвертичного, пижнеюрского и нижнеюрского - укугутская свига. пермского и ордовикского возрастов В данных временных интервалах в парах корреляций практически отсутствуют минералы с малой мш-рационной способностью (Россыпные месторождения 1997) Вместе с тем, положительные числовые значения коэффициента корреляции не превышает 0,8. Можно предположить, что положительная корреляция минералов обусловлена не определенной генетической минеральной ассоциацией, а близкими физическими свойствами и гидравлической крупностью (равнопадаемоегью) - иными словами - сходной миграционной способностью Все вышеперечисленные свойства характерны для промежуточных или конечных коллекторов россыпеобразуюшего материала, что и подтверждается фондовыми данными - отложения перечисленных стратиграфических подразделений на исследуемой территории играли роль промежуточных коллекторов

Самые высокие значения положительных парных корреляций присуши формациям траппов и кимберлитов

В выделенном интервале кимберлитовой формации присутствуют почти все минералы кимберлитовой ассоциации (Подвысоцкий, 2000) При этом ассоциация ' чистая", минералы, не характерные для кимберлитов, практически отсутствуют, как и отрицательные парные корреляции Это позволяет предположить, что пробы отбирались или из пород кимберлита, или в непосредственной близости от коренного источника

Самой большой по общему объему значимых парных корреляций (в том числе и наиболее высоких их числовых значений) является трапповая формация Вероятнее всего, это объясняется довольно хорошей сохранностью самих пород, а тчкже широким распространеггасм по площади района (на отдельных участках реки и ручьи протекают непосредственно по траппам) - пробы отбирались и прямо ил данной формации, и из прирусловых отложений В парах отрицательных корреляций в качестве одного из минералов всегда присутствует апатит

Отложения нижнего триаса и триас-нижнеюрских пород не отличаются высокой положи 1ельной корреляцией минералов, зато количество пар с отрицательными значениями корреляций - самое большое из всех стратиграфических уровней, причем одним из минералов в парс выступает всегда эпидо1 - минерал сс средней миграционной способностью Можно отметить частичную унаследованность трапгговий ассоциации, в остальном представлены минералы, которые с большой долей вероятности можно объединить по признаку миграционной устойчивости

Минеральный состав неоген-четвертичных отложений достаточно разнородный Одним из пары с отрицательными значениями коэффициента корреляции во всех стучаях выступает эпидот

Парные корреляции минералов в оттожениях четвертичнот о возраста не дают четкой картины определенной (унаследованной) ассоциации Они довольно беспорядочны, имеют только низкие (среди значимых) числовые значения положительных корреляций Отрицательная пара корреляции (она одна) идентична таковым укугутской свиты нижней юры и ордовика Ожидалось, что

четвертичные отложения дадут наиболее "богатый" набор в минеральной ассоциации, поскольку пробы отбирались преимущественно из аллювиальных отложений, каковые саг.« по себе играют роль коннектора. Тем не менее, следует признать, что минеральный состав четвертичных отложений не информативен.

При анализе парных корреляций между минералами, достаточно четко высвечиваются общие закономерности, выделяются компоненты (здесь минеральные ассоциации), играющие ключевую роль, также вскрываются и более частные детали. При сопоставлении с фондовыми данными по исследуемому району выяснилось, что, анализируя парные корреляции, довольно точно было выявлены характерные минеральные ассоциации, соответствующие известным геологическим (кимберлитовая) или генетическим (промежуточный коллектор) подразделениям территории (Кухаренко, 1961) Для выявления закономерностей и тенденций, непосредственно связанных друг с другом, прояснения представлений о характере осадконакопления данный метод желательно применять при меныпих исследуемых площадях, без какого либо усреднения и отсечения (например, даже одного анализа) данных.

Все исследуемые алмазоносные районы - Мало-Ботуобинский, Эбеляхский и Красновшперский - характеризуются наличием промежуточных коллекторов различного возраста, в состав которых входят минеральные ассоциации, присущие данному району. Автором был проведен сравнительный анализ минеральных ассоциаций, выделенных на основе кластерного анализа, парных корреляций и метода главных компонент (табл.).

Как видно из таблицы, каждый район характеризуется определенными минеральными парагенезисами, которые выделяются соответствующим статистическим методом. При этом пара сфен-алатит является «сквозной» для всех ии,яед>емых районов, отражая влияние магматических коренных источников ультраосновного-щелочного состава. Унаследованность минеральных ассоциаций промежуточных коллекторов Мало-Ботуобинского района отражается в паре сфен-апатит/сфен-амфибол, наличие которой характерно как для укугутской алмазоносной свиты нижней юры, так и для среднекарбоновых-раннепермских и позднеплиоценовых-раннеплейстоценовых отложений

Система «промежуточный коллектор - россыпь иоле рассеяния» характеризуется разной упорядоченностью минеральных ассоциаций, при этом максимальная неоднородность минерального поля будег в промежуточном коллекторе, а минимальная - в россыпи.

Рассматривая минеральные пярягенезисы исследуемых алмазоносных районов, было обнаружено, что минералы собственно кимберлитового комплекса входят в состав минеральных ассоциаций в незначительных количествах. Однако, на территории р Б Щугор эти минералы достаточно распространены, что дает основание для предположения о том, что коренной источник находится на достаточно близком расстоянии

Третье защищаемое положение (Глава 5):

Осадочные породы, выступающие в качестве промежуточных коллекторов, характеризуются наибольшей (по сравнению с другими комплексами) упорядоченностью минеральных полей, что находит отражение в высоких значениях 1-й главной компоненты и ее составе, в котором доминируют минералы повышенной устойчивости.

Таблица

Сравнительный анализ минеральных ассоциаций, полученных с помощью КЛаСТСрКОГО ЗК£Ь1ИЗ&, ПсХр¡Т»*Х КСррм>пц1'п И МСТСДи глзбттых компонент

Районы Возраст отложений Методы исследованяя

Кластерный анализ Парные корреляции Метод Главных компонент

Мало-Ботуобинский район 1 Py-Lim-AlnvEpy-Mgt-Ilm 2 Ru-Sph-Zr-Di Sta-Leu 3 An-Sp-Ap-Cl-Turm-Cr 4 Amph-Andr Gros 1 Mgt-Ap-Amph-Bpy-Alro-Andr-Lim-Di-An-Hm-Zr 2 Sta-a 1 Epy0 y^AIfiio 69Amph0 ftJ Spho мАро »/Mgt 0 56 2 /Ilm^7An^54

1 An-Sp-Turm-Cl Cr-Ap-Ru 2 Lim-Sta-Di-Amph Sph-Zr 3 Alm-Leu 4 Andr-Mgt-Epy 5 Ilm 1 Mgt Di-An Lim-Ru Andr-Sta-Zr-Alm-Tunn-Itni 2 Epy-Sph-Ap-Amph ! RUyfcAndrogiStaogAPoT jDio nLimo ftZ.ro M Turm 0 «СГо 62Mgto 5бА1Шо 5iS Po 5 2 Apo^Ampho j7Sph08!E РУотз

1 Sp-Cl-Ru-An-Turm-Di-Cr-Sta-Zr>Leu 2 Amph-Alm-Andr-Ap-Sph 3 Lim-Epy-Mgt-Ilm 1 Amph-Cl-An 2 Leu-Alm-Andr-Hm-Ru-Zr Turm 1 Turnio 92AP0 8S Spho^Crou 2 -/Tlnvo »iZr^j 77Ru^ «jSta 036

^ик 1 Py-Ilm-Lmi-Amph-Gros-Epy-Alm 2 Ru-An-Cl-Sp-Cr-Di-Turm-Sph-Zr-Sta-Andr-Mgt-Ap-Leu Ijm-Aim-Mgt-Andr-Zr-Gros-Li m-Epy-CI-Ap-Py-An-Amph-Sph 1 Sph« «Ano *Ampho S9Py 0 »Apo % 2 Zr0 61Ruo 52Íl»i05,/Lim o jeGrosj) л

Р I. Py-Sta 2 Lim-Amph-Sph-Zr 3 Ru-Turm-An-Ap-Sp-Cl-Gros-Cr 4 Di-Leu-Alm- And'-Epy-Mflt-Ilm Mgt-Turro-Epy-Zr-Alm-Ru-ilm-1 im 1 A1n\j 71 Ilmo 6öSpo 6Ruo и Ado <j/Du ajLcuj, «Sta 060 2 -/Epy.© 7jteu x> boAp^j j

С-Р 1 Py-Gros-Sp-An-Cl-Turm-Ap-Amph-Ru-Sph-Cr 2 Lim-Sta-Zr-Epy-Di-Leu-Andr 3 Alm-Mgl-Jim 1 bpy-Sph-Amph 2 Sp-Sta-Di-An-Leu-Ru Zr-Ap 1 RuowLeUo вз^о w Anö ^Steo 63(lnv> s)Cr0 j 1 /Lim.Q5,Mgt.o5 2 Epy0 rAniph0 MSph0 ?$T urmos4

О 1 Py-Lim-ilm 2 Ru-Zr-Amph-An-Sp-CJ-Ap-Cr-Leu-Tunn- Sph 3 Di-Sta-A!m-Gros-Epy-Andr-Mgt Mgt- Py- Andr-Li m-ü ros-Пш-Leu-AI ш-Ap-SpVi-Amph-Epy 1 Zr0 MRii<, cíDío nStio итщц 2 DioeiKuojiStacs/Epy 0 73Amph 0 6?Sphj36i

ЭбеляхскиЙ район <21У 1 Mgl-Zr C1 2 Gros-Leu-Sp-Sph-Cr Amph-Ru-Di-Epy 3 Lim-Ilm-Alm ] Lim-Alm-Mgt-llm-Di Zr-Ru 2 Sph-Epy 1 ilmojaDioÉsRuo^Zros, /Alm-ом 2 Lin>, 77

Красновишерский район (р Б Щугор) С>1У 1 Py-!1m-Ru-Leu-Cr-Garn-Turm-An-Di-Sta-Sp-Ap-Amph-Sph-Cl 2 Mgt-Zr-Epy-Lim 1 Ap-Sph 2 Sp-Py-An 3 Mgt-Epy-Turm-Ilm-Ru-Zr-Gam-Leu-Cr 1 Zr0 gjGarno 8^Сг0 g! Ru0 TjLeuo 7eMgt0 63 2 Lirn0i2Mgt(,7iEpyo7Tu rmoé

Источником информации послужило минералогическое шлиховое опробование аллювиальных отложении и изверженных и осадочных комплексов пород Мало-Ботуобинского алмазоносного района. На начальном этапе подготовки данных была произведена фильтрация информации, в результате которой все признаки (минералы) числом около 40 были разделена на 2 группы информативные признаки (около 20) и малоинформативные признаки, характеризующиеся дисперсией, близкой к нулю, исключенные из дальнейшего анализа.

При сопоставлении возрастных комплексов пород было выявлено, что наиболее высокие «веса» 1-ой и 2-ой ГК, свидетельствующие о значительной упорядоченности минеральных ассоциаций, характерны для магматических пород — раннепалеозойских кимберлитов (соответственно 45,8 и 13,4 %) и раннетриасовых траппов (соответственно 35,6 и 34,4 %), а среди осадочных иомплскеов - для пород среднекарбонового-раннепермского цикла (соогветствснно 26,3 и 17,1 %) и позднетриасового-раннеюрского цикла (соответственно 29,9 и 15,6 %), непосредственно следующих за внедрением магматических пород и являющихся главными промежуточными коллекторами алмазов, а также для отложений позднеплиоценового-раннеплейстоценового возраста (соответственно 33,2 и 17,3 %) (рис. 4). Все промежуточные коллекторы характеризуются большей сортированностью материала, практическим отсуч стгаем минералов с малой миграционной способностью и доминированием в составе ассоциаций более устойчивых минералов. Осадочные формации, формировавшиеся в интервале между этими событиями, характеризуются более слабыми корреляционными связями и менее упорядоченными минеральными ассоциациями Пространственный анализ интегрального минерального поля выявил следующие закономерности:

- Первый уровень его неоднородности, описываемый 1ГК, выделяет главные тенденпни изменчивости переменных этого поля. В данном случае изолинии 1ГК в общих чертах совпадают с границами развития различных литолого-сграт «графических комплексов пород, а области наибольших значений 1ГК отвечают пчоеталям развития ордовикской, триасовой и неоген-четвертичной систем,

- Второй уровень неоднородности минерального поля определяется факторами, осложняющими зональность первою уровня, причем площади повышенных значений 2-й ГК приурочены к областям развития юрской, пермской и неоген-четвертичной систем,

- I ре гай и четвертый уровни неоднородности описывают процессы более локального порядка, при этом минеральные ассоциации, унаследованные от кимберлитов и траппов, всегда занимают лидирующее положение.

На всех уровнях неоднородности изолиниями повышенных значений 1 -4-ой ГК оконтуривается область рудопроявления «Искра». Такая же ситуация вырисовывается на площади Курунг-Юрях, характеризующейся развитием россыпей позднепалеозойского возраста, севернее рудопроявлений «Рыбная» и «Светлая», а также в центральной и южной части исследуемой территории.

50 1

45,8

—в—1ГК

_ -о--2ГК • • а- - - згк —о—4ГК

о -—,-г--г——,-,-,-г——,-,-

О ккпЬ С-Р Р 1гэр ТЗ Лик Л N2- О

Рис 4 График распределения 1, 2, 3 и 4 ПС всего массива данных по разновозрастным свитам пород

Четвертое защищаемое положение (Глава 5):

Разработанная модель пространственного распределения статистических параметров неоднородности минеральных полей (главных компонент и значений энтропии) позволяет делать выводы о локализации промежуточных коллекторов как источников питания россыпей и палеодолин зон транзита обломочного материала или россыпевмещающих структур.

С целью изучения закономерностей пространственного распределения статистических параметров неоднородности минеральных полей была произведена сжатие данных и выделены главные по своей информативности ком.юненгы на основе "информационной эн-фопии» К Шеннона, анализ которой успешно использовался ранее на примере прогноза эндогенной оловянно-вольфрамовой минерализации и россыпей оловорудных районов Восточной Якутии (Шур, Патык-Кара, 1983).

Мы использовали данные алмазоносных районов Якутии (Мало-Ботуобинский, Эбеляхский). По результатам использования энтропии были составлены шлихоминералогические карты, а также карты энтропийного поля. Целью построения этих карт являлось оконтуривание границ распространения ореолов полезных компонентов и выделение главных индикаторных минералов шлихов.

Показатель энтропии рассчитывался по следующей формуле-

I Т— 1__п

где Р, - доля 1-компонента в системе из N компонентов (минералов шлиха) в каждой пробе, а ЕР, =1; при эмм

С,

Р,=---, (3)

Сф.ЕС/Сф,

где С, - содержание минералов в пробе, а Сф, - их фоновое значение.

В качестве фоновых значений были взяты средние содержания минералов по шлихам Величина Р, указывает «вклад» каждого минерала в общий состав шлиха в числах мипералогического фона и отражает распределение данного минерала по площади Определенная числовая характеристика этого показателя позволяет картировать распределение минералов по площади.

Энтропийная характеристика минералогического поля может рассматриваться в качестве суммирующего показателя аномальности минералогического состава исследуемых толщ Отражая формально уровень вариаций содержаний различных минералов от их средних значений по площади, она выступает в качестве меры информации.

По Мало-Ботуобинскому району значения энтропии колеблются в пределах от единиц до 80 усл.% Аномальность минералогического поля в пределах безрудных площадей стремится к 100% Такими значениями энтропии могли бы характеризоваться шлиховые пробы, в которых содержание всех определяемых минералов точно бы соответствовало фоновым содержаниям В этом случае неопределенность минералогического поля максимальна, а пробы полностью неинформативны Исходя из этого, на схеме энтропийного поля мы выделили ряд зон, соответствующих значениям эптропии от 20 до 50 усл.% (рис 5)

Важно отметить, что почти повсеместно выделенные энтропийные зоны достаточно четко «отбивают» интрузии нижнего триаса, что согласуется с понятием введенной характеристики неопределенности и свидетельствует об определенной закономерности и упорядоченности минерального состава пород. По мере удаления от интрузий наблюдайся увеличение значений энтропии, что тем самым указывает на крайнюю неупорядоченность минеральных ассоциаций

На всей исследуемой территории к долинам крупных рек приурочены зоны повышенных значений энтропии. Однако зоны таких же повышенных значений отвечают участкам, на которых современные водотоки отсутствуют. По аналогии с вышеописанной тенденцией, характерной для данного района, на этих участках можно предположить существование палеодолины. Возможность этого подтверждает наличие здесь системы тектонических нарушений северовосточного простирания (Подвысоцкий, 2000).

По Эбеляхскому алмазоносному району значения энтропии колеблются в пределах от единиц до 92 уел % (рис. 6). Исходя из этого, на схеме энтропийного поля выделяются несколько зон, соответствующих значениям энтропии ниже 46 уел %, свидетельствующие о преобладании в шлихах в этих зонах

россыпеобразующих минералов Этот порог был рассчитан как сумма среднего значения энтропии и стандартного отклонения

Рис 5 Схема распределения энтропийного поля Мало-Ботуобинского алмазоносного района

На большей части территории от р. Куман-Юрях до р Моргогор, а также в области среднего течения р Куман значения энтропийно! о моля илшяк.м к 90100 усл%, те. минералогическое поле малоинформативно, поскольку представлено минералами с содержаниями, близкими к фоновым. Важно отметить, что и в местах находок алмазов энтропия имеет в основном повышенные значения, что свидетельствует о наименьшей упорядоченности минеральных ассоциаций аллювиальных отложений.

Повышение значений энтропии на большей части исследуемой территории характерпо для долин крупных рек Это можно объяснить тем, что в процессе смешения и переотложения материала минеральные ассоциации становились все менее информативными, а значения содержаний минералов приближались к фоновым. Полученные результаты совпадают с таковыми по Мапо-Ботуобинскому району, таким образом, подтверждается правомерность предположения о существовании палеодолин в областях повышенных значений энтропии.

Рис 6. Схема распределения значений энтропийного поля (усл. %) Эбеляхского алмазоносного района: 1 - точки отбора проб с кристаллами алмаза (1-53), 2-8 значения энтропийной характеристики в усл. %: 2 - менее 30; 3 -3040,4 - 40-50; 5 - 50-60; 6 - 60-70; 7 - 70-80, 8 - более 80; 9 - изолинии, равные 46 усл. % энтропии

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ЦЕЛЕВОЙ МОДЕЛИ МИНЕРАЛЬНОГО ПОЛЯ РОССЫПНЫХ ОБЪЕКТОВ

Итогом настоящей работы является разработка алгоритма целевой модели минерального поля россыпных объектов (рис. 7) Прежде всего, под моделью и данном случае понимается комплекспая система, состоящая из нескольких блоков Первый блок представляет собой постановку задачи, которая учитывает целевую направленность исследования. Во второй блок входит сбор и первичная обработка исходной информации, создание и структурирование базы данных,

* описательная текстовая часть. Поставленная задача определяет выбор статистических методов исследования, которые должны опираться на имеющийся фактический материал и бьггь апробированы на эталонных объектах На следующем этапе - построение графических приложений в виде схем, графиков и карт, - осуществляется синтез результатов второго и третьего этапов с одной стороны, с использованием исходных данных отображаются схемы распределения минералов по площади и гистограммы, с другой стороны, графически представляются результаты статистической обработки (схемы распределения статистических параметров). Последний блок представляет собой результирующую стадию, находящуюся на стыке двух дисциплин: геологическую интерпретацию полученных резутьтатов статистического исследования в практических целях

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, основные выводы работы сводятся к следующему.

При обработке результатов количественного минералогического анализа мы имеем поликомпонентную систему - площадные распределения минералов (полиминеральные поля) Применяя методы математической статистики, производится сжатие данных полей, в результате которого мы получаем дополнительные критерии для распознавания промежуточных осадочных коллекторов (комплексов пород, участвующих в питании алмазоносног" аллювия)

Одним из показателей специфики селименташюнного бассейна (бассейнов) является осадочный промежуточный коллектор Это толща, несущая в составе минеральной ассоциации комплекс минералов всех питающих источников - транзитных осадочных ассоциаций, а также минералов магматогенного траппово - кимберлитового комплекса.

Исследуя разновозрастные осадочные отложения с помощью математического метода главных компонент, были выделены отдельные толщи,

* характеризующиеся наибольшей упорядоченностью минеральных ассоциаций при доминировании минералов повышенной устойчивости, что подтверждается высокими значениями 1-ой ГК Данные толщи выступают в роли промежуточных коллекторов

Анализ пространственного распределения статистических параметров неоднородности минеральных полей (карт распределения числовых величин неоднородности) позволяет выявить методом аналогий участки с определенным типом палеорельефа, в нашем случае - местоположение предполагаемых палеодолин.

В процессе работы выделен критерий распознавания алмазоносных промежуточных коллекторов - структура минеральных ассоциаций

Рис 7 Схема алгоритма целевой модели минерального поля россыпных объектов

Для Мало-Ботуобинского алмазоносного района для локальных участков методом информационной энтропии К Шеннона уточнен палеорельеф поверхности (выделены предполагаемые палеодолипы)

Для пород промежуточных коллекторов алмазов камепноугольно-пермского и неоген-четвертичного возрастов (Мало-Ботуобинский алмазоносный район) методом тренд-анализа впервые определены функции распределения минералов по площади. Полученные тренды хорошо аппроксимируются с реальным распределением минералов, величина аппроксимации достигает до 94 усл.% от общей изменчивости.

Для Эбеляхского алмазоносного района выделены наиболее информативные минералы, которые отражают особенности геологического с ¡роения и характер предполагаемых источников питания россыпи

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

На основе статистических методов исследования и системного подхода была разработана методика анализа и предложен алгоритм целевой модели минерального поля (минеральною пространства) россыпных объектов. Данная методика применима для целей выявления скрытых признаков распознавания потенциальных промежуточных коллекторов и аллювиальных алмазоносных толщ. Она позволяет:

1 Эффективно обрабатывать большие массивы первичных минералогических данных и представлять их в доступной для восприятия наглядной форме для дальнейшей интерпретации минералогических полей в поисковых целях,

2. Проводить разбраковку древних осадочных формаций и выявлять среди них потенциальные промежуточные коллекторы алмазов в условиях МН01 ократного переотложения обломочного материала и отсутствия генетических минералов-спутников алмаза;

3. Определить положение источников сноса обломочного материала и палеодолил как структур возможной локализации алмазоносных россыпей.

СПИСОК РАБОТ АВТОРА, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Факторный анализ при изучении типоморфных минеральных ассоциаций и характера их распределения // Материалы Всероссийского Симпозиума «Геология, генезис и вопросы освоения комплексных месторождений благородных металлов». - М • ООО «СВЯЗЬ-ПРИНТ», 2002. С. 317-319 (в соавторстве с Патык-Кара Н Г., Бардеевой Е Г. и Чижовой И.А.).

2. Выделение типоморфных минеральных ассоциаций алмазоносных площадей на основе факторною анализа // Материалы конференции, посвященной 10-летию РФФИ Геология, геохимия и геофизика на рубеже XX -XXI веков, ИГЕМ РАН, Москва, 2002, Т 2, с 309-310 (в соавторстве с Патык-Кара Н.Г., Бардеевой Е Г. и Чижовой И.А ).

3 Methods of data reducing for regional mmeralogical mapping / 4th European Congress on Regional Geoscientific Cartography and Information Systems. Proceedings Bolugiia, 2003 Vul.2. P.641 (в соавторстве с Бардеевой Е.Г )

4. Selecting of mineral assemblages of diamond-bearing intermediate hosts by geostatistical methods/IAMG 2003: Proceedings Portsmouth, 2003 P 14.

5 Энтропия минеральных полей алмазоносных площадей. // Материалы 8-ого Международного научного симпозиума имени академика М А. Усова студентов, аспирантов и молодых ученых «Проблемы геологии и освоения недр», ШУ, Томск, 2004, с 89-90.

6 Analysis of diamond-bearing intermediate hosts as multicomponent systems by Method of Principal Components И Abstracts of 32 International Geological Congress, Italy, Florence, 2004, V.l, p.213

7 Comparitive analysis of mineral assemblages of diamond-bearing intermediate hosts on the basis of cluster analysis // Extended abstracts 2n International Conference "GIS in geology", Moscow, 2004, P. 17-18.

8 Использование комплекса статистических методов для анализа промежуточных потенциально алмазоносных коллекторов // Сборник «Доклады сотрудников ИГЕМ РАН на 32 МГК», Москва, ИГЕМ РАН, (в печати)

9. Структура минеральных ассоциаций как критерий распознавания алмазоносных промежуточных коллекторов // Геоинформатика, 2005. (в печати) (в соавторстве с Патык-Кара Н.Г.)

10 Энтропийное поле минералов россыпей Эбеляхского алмазоносного района Известия ВУЗов. Геология и разведка № 3. Москва, 2005 (в печати)

Заказ № Ю.Тираж 100 экз. ООО «Квадрига", 2005 г

/л

РНБ Русский фонд

2007-4 942

О 9 ИЮН 2005

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Бочнева, Анна Александровна

Список сокращений.

Введение.

1. Состояние вопроса и постановка проблемы.

1.1 Проблема промежуточных коллекторов.

1.2 Генезис и условия залегания промежуточных коллекторов.

1.3 Использование методов математической статистики.

2. Объекты исследования и характеристика материала.

2.1 Мало-Ботуобинский алмазоносный район.

2.2 Эбеляхский алмазоносный район.

2.3 Красновишерский алмазоносный район.

3. Статистические модели структуры поликомпонентных минеральных систем и методы их исследования.

3.1 Кластерный анализ.

3.2 Факторный анализ.

3.3 Метод «информационной» энтропии К.Шеннона.:.

3.4 Тренд-анализ.

4. Структура минеральных ассоциаций алмазоносных осадочных толщ как показатель трансформации минеральных парагенезисов.

4.1 Общие особенности состава минеральных ассоциаций алмазоносных площадей (на примере Мало-Ботуобинского алмазоносного района.

4.1.1 Распределение содержаний кластогенных минералов.

4.1.2 Выделение информативных минеральных ассоциаций методом кластерного анализа.

4.1.3 Пространственная изменчивость поликомпонентных минеральных полей (по данным метода главных компонент).

4.1.4 Сравнительный анализ полиминеральных ассоциаций и полей в области развития разнотипных промежуточных коллекторов.

4.2 Изменчивость минеральных парагенезисов в геологическом разрезе фанерозойских образований.

5. Сравнительный анализ моделей минеральных полей промежуточных коллекторов Мало-Ботуобинского и Эбеляхского алмазоносных районов.'.

5.1 Анализ структуры полиминеральных полей в районах развития промежуточных коллекторов методом тренд-анализа.

5.2 Модели энтропийных полей алмазоносных районов с развитием промежуточных коллекторов.

5.2.1 Энтропийное поле Мало-Ботуобинского алмазоносного района.

5.2.2 Энтропийное поле Эбеляхского алмазоносного района.

5.3 Разработка алгоритма целевой модели минерального поля россыпных объектов.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Статистические модели полиминеральных полей промежуточных коллекторов россыпных алмазов"

Актуальность проблемы

Шлиховой метод является одним из важнейших способов получения информации о составе аллювия и пород, развитых в бассейнах питания рек, и одним из наиболее достоверных методов прямых поисков месторождений полезных ископаемых (Копченова, 1951; Озеров, 1959). В.А. Батурин одним из первых исследователей обратил внимание на высокую информативность данных минералогического анализа (шлиховых проб) для изучения состава пород в области питания, что нашло отражение в предложенном им понятии «терригенно-минералогическая провинция» для определения областей, поставляющих в аллювий определенные комплексы кластогенных минералов (Батурин, 1947). Главная сложность изучения минеральных ассоциаций аллювия заключается в их поликомпонентном составе, который формируется за счет минералов, поступавших из разных источников и претерпевших различные преобразования на пути миграции, в результате чего качественное сопоставление этих данных не дает однозначной информации об источниках сноса и эволюции сложившихся минеральных парагенезисов. Эта задача часто возникает при у изучении алмазоносных россыпей, минеральный состав которых зачастую формируется в условиях многократного переотложения материала • из разновозрастных промежуточных коллекторов. Это заставляет исследователей использовать различные методы математической статистики при анализе и сопоставлении данных и их оценке на количественной основе. Использование математических методов сжатия информации при изучении многомерных поликомпонентных минеральных систем, каковыми являются данные количественного минералогического анализа, позволяет изучить их внутреннюю структуру, факторы, ее определяющие и тем самым повышает достоверность выводов.

Цель работы и постановка задачи

Целью работы явилось изучение методами математической статистики минеральных парагенезисов аллювия рек алмазоносных площадей, сложенных разновозрастными и различными по составу комплексами пород, часть которых рассматривается в качестве установленных или предполагаемых промежуточных алмазоносных коллекторов; выявление скрытых признаков промежуточных коллекторов для решения прогнозных и оценочных задач; получение дополнительной информации о возможных путях миграции минералов.

Сложность задачи состоит в том, что для ряда проанализированных объектов достоверные источники алмазов остаются неизвестными. Кроме того, приходится учитывать, что миграционная способность большинства генетических спутников алмаза (пироп, пикроильменит, хромшпинелиды, хромдиопсид, оливин), намного меньше самого алмаза способного выдерживать многократное переотложение (Кухаренко, 1961; Харкив, Зинчук, Зуев, 1997; Шило, 2002), в результате чего указанные минералы быстро рассеиваются и весьма редко входят в состав ассоциаций, образованных транзитными устойчивыми минералами, несущими информацию о строении бассейна питания в целом, в том числе и о присутствии в нем осадочных пород, которые могли выступать в качестве промежуточных коллекторов алмаза (Подвысоцкий, 2000).

В качестве исходного положения принималось, что в процессе переноса и формирования ассоциации кластогенных минералов аллювиальных свит происходит, с одной стороны, их «очищение» от малоустойчивых минералов, а, с другой, их пополнение минералами, поступающими из различных частей бассейна как путем многократного переотложения, так и за счет нарастания денудационного среза (Россыпные ., 1997; Патык-Кара, 1998).

Применявшийся многомерный статистический анализ базировался на системном подходе, позволявшем исследовать различные свойства выбранного объекта исследования - минеральных парагенезисов.

Выбор объектов исследования и фактический материал

Объектами исследования послужили алмазоносные объекты и площади разного ранта, охарактеризованные с различной степенью детальности: Мало-Ботуобинский алмазоносный район Якутии, россыпь р. Бол.Щугор в Красновишерском районе (Пермская обл.) и россыпь р. Эбелях в Анабарском районе (республика Саха (Якутия)). Их объединяет присутствие древних алмазоносных осадочных коллекторов, принимающих участие в формировании минеральных ассоциаций четвертичных аллювиальных алмазоносных россыпей, причем, если в Мало

Ботуобинском районе древние коллекторы (главным образом карбонового и юрского возраста) являются дополнительным источником алмазов, наряду с породами-первоисточниками - кимберлитами, то в двух других районах коренные источники алмазов до сих пор неизвестны и промежуточные коллекторы рассматриваются в качестве наиболее достоверного источника алмазов в современных долинных россыпях (Вербицкая, Гапеева, 1959; Ишков, 1966; Люхин, 1999; Плотникова, Кардопольцева, 1966).

В основу работы положены исследования автора фондовых материалов, многочисленных результатов, опубликованных по отечественным и зарубежным алмазоносным россыпным месторождениям, а также по использованию статистических методов применительно к промежуточным коллекторам алмазов. Изучение данных по алмазоносным осадочным коллекторам проводилось в фондах Росгеолфонда, где имеется обширный материал по геологическому и тектоническому строению, палеогеографической обстановке формирования осадочных коллекторов, а также шлихо-минералогическому опробованию и детальным специализированным опытно-методическим работам научно-исследовательских институтов • по алмазоносности районов Якутской провинции и Северного Урала.

Задачи исследования

Применительно к названным объектам с целью выявления дополнительных признаков распознавания промежуточных коллекторов алмазов в данной работе поставлены следующие задачи:

- изучить и сопоставить методами математической статистики минеральный состав промежуточных коллекторов;

- проследить унаследованность и изменчивость данных ассоциаций в пределах представленных разновозрастных геологических отложений исследуемых районов (от ордовикских до четвертичных); выявить наличие (или отсутствие) закономерностей в "поведении" выделенных минеральных ассоциаций;

- проследить корреляцию минералов (минеральных ассоциаций) на различных уровнях неоднородности и попытаться реконструировать их причины;

- выделить упорядоченные минеральные ассоциации, которые являются характерными и устойчивыми для промежуточных коллекторов алмазов;

- определить с помощью статистических методов наиболее информативные минералы;

- определить упорядоченность и степень неоднородности минерального поля.

Методы исследования

Для решения поставленных задач выполнено следующее: а) собраны и проанализированы по фондовым и литературным материалам данные по осадочным коллекторам объектов исследования; б) проанализированы данные шлихо-минералогического опробования разновозрастных осадочных толщ Мало-Ботуобинского алмазоносного района Якутии, аллювия р. Эбелях и ее притоков Эбеляхского алмазоносного района Якутии и аллювия р. Б. Щугор Красновишерского района Северного Урала, определен характер распределения основных минералов по площади; в) построены схемы распределения содержаний минералов по площади и подобраны полиномиальные функции их распределения; г) полученные данные проинтерпретированы в виде серии схем, диаграмм распределения минералов тяжелой фракции и т.п., дающих представление о распределении минералов в различное геологическое время.

Решение поставленных задач осуществлялось с помощью комплекса статистических методов: кластерного анализа, факторного анализа (в частности, метода главных компонент), метода энтропии К. Шеннона и тренд-анализа.

Научная новизна работы

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Определены и апробированы на выбранных объектах принципы и методы статистических исследований при изучении промежуточных коллекторов алмазов.

2. В результате проведенных исследований выделена структура минеральных ассоциаций как критерий распознавания алмазоносных промежуточных коллекторов.

3. Для Мало-Ботуобинского алмазоносного района выделены предполагаемые палеодолины, совпадающие с областями повышенных значений энтропии.

4. Для Мало-Ботуобинского алмазоносного района впервые определены функции распределения минералов по площади в породах промежуточных коллектбров алмазов каменноугольно-пермского и неоген-четвертичного возрастов. Полиномиальные функции объясняют до 94% от общей изменчивости.

5. Для Эбеляхского алмазоносного района выделен в качестве наиболее информативных минералов альмандин и лимонит, который отражает особенности геологического строения и характер рудоносности территории.

Защищаемые положения

2. Промежуточные осадочные алмазоносные коллекторы характеризуются высокозрелыми минеральными ассоциациями, состоящими из "транзитных" кластогенных минералов, отражающих длительную эволюцию осадочного процесса при подчиненном участии минералов собственно кимберлитового комплекса.

3. Осадочные породы, выступающие в качестве промежуточных коллекторов, характеризуются наибольшей (по сравнению с другими комплексами) упорядоченностью минеральных полей, что находит отражение в высоких значениях 1-й главной компоненты и ее составе, в котором доминируют минералы повышенной устойчивости.

Практические результаты работы и их апробация

Результаты работы вошли в виде главы в промежуточный информационный отчет ИГЕМ РАН по договору с ЯНИГП ЦНИГРИ АК "АЛРОСА" по теме: "Сравнительный анализ условий формирования разнотипных осадочных коллекторов и россыпей алмазов Якутской кимберлитовой провинции и их корреляция на основе изучения распределения минеральных ассоциаций и микротопографии минералов" (2002г.), а также в. отчет ИГЕМ РАН по теме «Эволюция процессов россыпеобразования в истории Земли» в виде раздела «Сравнительный анализ минеральных ассоциаций промежуточных алмазоносных коллекторов (на примере Мирнинского алмазоносного района)» (2003г.), также частично в отчет по проекту РФФИ 02-05-64673 и по Научной школе H.A. Шило НШ-2082.2003.5.

По теме диссертации автором опубликовано 10 работ; основные результаты и отдельные положения работы докладывались на Конференции, посвященной 10-летию РФФИ «Геология, геохимия и геофизика на рубеже XX -XXI веков» (Москва, 2002); на Международном Совещании IAMG 2003 (Портсмут, 2003); на 8-ом Международном научном симпозиуме студентов, аспирантов и молодых ученых «Проблемы геологии и освоения недр» им. Академика М.А. Усова (Томск, 2004); на 32-ом Международном Геологическом Конгрессе (Флоренция, 2004); на 2-ой Международной Конференции «ГИС в геологии» (Москва, 2004).

Структура и объем работы

Работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 123 страниц текста, 14 таблиц, 31 рисунок в виде схем и карт, графиков, разрезов. Список литературы включает 115 наименований.

Первая, вводная глава рассматривает общие вопросы, касающиеся проблемы трансформации минеральных парагенезисов, как поликомпонентных систем, роли промежуточных коллекторов в образовании россыпей. Вторая глава содержит подробную характеристику объектов исследования: Мало-Ботуобинского и Эбеляхского алмазоносных районов республики Саха (Якутия) и Красновишерского алмазоносного района Северного Урала. Третья глава обосновывает использованные в работе принципы и методы математической статистики. В четвертой главе, на примере Мало-Ботуобинского алмазоносного района, установлены скрытые признаки промежуточных коллекторов алмазов. Пятая глава описывает динамику развития/эволюции минеральных ассоциаций на исследуемых территориях на основе моделирования.

Работа выполнена в ИГЕМ РАН под научным руководством доктора геолого-минералогических наук Наталии Георгиевны Патык-Кара, которой автор выражает свое глубочайшее признание за неоценимую помощь в написании диссертации, за конструктивную критику, а также планирование и организацию проводимых исследований. Автор также благодарит академика H.A. Шило и член.-корр. Ю.Г. Сафонова за неизменную поддержку и ценные советы и замечания, директора ЯНИГП ЦНИГРИ AK "AJ1POCA" профессора H.H. Зинчука за помощь в выборе объектов исследования, к.г.-м.н. Н.В. Гореликову за постоянное внимание и помощь в изучении минералов россыпей, к.т.н. И.А.Чижову, к.г.-м.н. Э.Э.Асадулина, к.г.-м.н. A.B. Лаломова и Т.М. Маханову за помощь при математической обработке данных и в интерпретации результатов, к.г.-м.н. В.Е. Минорина, к.г.-м.н. Д.Н. Гречишникова (ЦНИГРИ), доцента Пермского ГУ к.г.-м.н. В.А. Наумова за предоставленные материалы, А.Б. Лексина за помощь в оформлении диссертации и работе над рисунками, A.M. Жиличева за помощь в подготовке исходных данных.

Дружескую признательность автор выражает к.г.-м.н. Е.Г. Бардеевой за терпение, понимание, поддержку в процессе подготовки работы и ценные указания и с.н.с. ВНИИОкеангеологии к.г.-м.н. К.А. Пшеничному за поддержку в процессе проводимых исследований.

Заключение Диссертация по теме "Геоинформатика", Бочнева, Анна Александровна

Заключение

Таким образом, основные выводы работы сводятся к следующему:

1. В процессе сжатия методами математической статистики поликомпонентных систем, каковыми являются минеральные ассоциации четвертичного аллювия, полученные по данным шлихоминералогического анализа, удается выявить некоторые особенности структуры минерального поля алмазоносного района, сложенного разнообразными комплексами магматических и метаморфизованных осадочных пород широкого возрастного диапазона.

2. Эта задача особенно актуальна в районах установленного и предполагаемого развития промежуточных осадочных алмазоносных коллекторов, а также для россыпей с неустановленными коренными источниками.

3. На примере Мало-Ботуобинского, а также отдельных россыпей Эбеляхского и Красновишерского алмазоносных районов установлено, что сжатие информации с помощью кластерного, факторного анализа, метода главных компонент, а также метода энтропии К.Шеннона позволяет выявить скрытые признаки минеральных ассоциаций, информативные для установления источников питания и путей миграции россыпеобразующих минералов.

4. С помощью кластерного анализа в осадочных породах Мало-Ботуобинского района удалось выделить две группы (ассоциации) минералов, характеризующиеся неодинаковыми корреляционными связями: (а) местная «магматогенная», сформированная главным образом за счет минералов, поступавших при размыве траппов и кимберлитов и характеризующаяся слабыми корреляционными связями, и (б) обладающая сильными корреляционными связями «осадочная транзитная» группа кластогенных минералов (12 минералов), в составе которой доминируют минералы, способные выдерживать многократное переотложение.

5. «Осадочная транзитная» ассоциация: рутил-циркон-апатит-сфен-анатаз-хлорит-шпинель-турмалин-хромит-дистен-ставролит-лейкоксен, может рассматриваться в качестве важного признака, указывающего: а) на то, что данный комплекс терригенных пород обладает потенциальными свойствами промежуточных коллекторов алмазов, и б) на то, что указанные породы вносят важный вклад в формирование минерального облика четвертичных аллювиальных отложений.

6. С помощью метода главных компонент, а также тренд-анализа были определены мера упорядоченности и состав минеральных ассоциаций, характерных для потенциальных осадочных промежуточных коллекторов, а также установлена тенденция унаследования минеральных ассоциаций от пород среднекарбонового-раннепермского возраста до пород позднеплиоценового-раннеплейстоценового возраста. В геологическом разрезе района наиболее высокой упорядоченностью минеральных ассоциаций, выраженной через корреляционные связи между минералами, веса и значения 1-й главной компоненты, отличаются комплексы пород каменноугольно-пермского и неоген-четвертичного возраста, что является дополнительным признаком их потенциальной алмазоносности.

7. Пространственная неоднородность полиминеральных полей, выявленная с помощью методов главных компонент и энтропии, позволила выявить дополнительные критерии локализации россыпей в пределах площадей со смешанными условиями питания (Мало-Ботуобинский район) или при отсутствии установленных коренных источников, а также оконтурить участки возможной локализации промежуточных коллекторов (или их былого развития) в районах, где эта задача еще не решена (Эбеляхский район).

8. Практическое применение результатов работы заключается в следующем. На основе статистических методов исследования и системного подхода была разработана методика анализа и предложен алгоритм целевой модели минерального поля (минерального пространства) россыпных объектов. Данная методика применима для целей выявления дополнительных признаков распознавания потенциальных промежуточных коллекторов и аллювиальных алмазоносных толщ. Она позволяет: а) эффективно обрабатывать большие массивы первичных минералогических данных и представлять их в доступной для восприятия наглядной форме для дальнейшей интерпретации минералогических полей в поисковых целях; б) проводить разбраковку древних осадочных формаций по скрытым признакам структуры минеральных полей и выявлять среди них потенциальные промежуточные коллекторы алмазов в условиях многократного переотложения обломочного материала и отсутствия генетических минералов-спутников алмаза; в) определять положение источников сноса обломочного материала и палеодолин как структур возможной локализации алмазоносных россыпей.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Бочнева, Анна Александровна, Москва

1. Алмазоносные россыпи Западной Якутии / Рожков И.С., Михалев Г.П., Прокопчук Б.И. и др. М.: Наука, 1967. 280 с.

2. Алмазы Сибири / А.П. Бобриевич, М.Н. Бондаренко, М.А. Гневушев и др. М.: Госгеолтехиздат, 1957. 160 с.

3. Аронов В.И., Страхов В.Н. О применении факторного анализа в геологии II Геология и геофизика. 1985. №8. С.202-206.

4. Афанасьев В.П., Цыганов В.А. Статистическая обработка комплексных данных шлихового опробования для повышения надежности прогнозирования коренных месторождений алмазов//Известия ВУЗов. Геология и разведка. 1988. №5. С.43-50.

5. Батурин В.П. Петрографический анализ геологического прошлого по терригенным компонентам. Москва, 1947. 338 с.

6. Бергер М.Г. Терригенная минералогия. М.: Недра, 1986. 130 с.

7. Билибин Ю.А. Основы геологии россыпей. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 471 с.

8. Борис Е.И. Минералогические особенности верхнепалозойских отложений в связи с проблемой их россыпной алмазоносности (Малоботуобинский район Западной Якутии) // Геология и полезные ископаемые Восточной Сибири. Новосибирск: Наука, 1985. С. 159-164.

9. Борис Е.И., Иванив И.Н. Палеогеографические особенности формирования верхнепалеозойских продуктивных отложений Мало-Ботуобинского алмазоносного района// Геология и полезные ископаемые юга Восточной Сибири. Иркутск, 1974. С. 163-165.

10. Бочнева A.A. Энтропия минеральных полей алмазоносных площадей // Материалы 8-ого Международного научного симпозиума студентов, аспирантов и молодых ученых имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр». Томск, 2004. С.89-90.

11. Булкин Г.А. Введение в статистическую геохимию. Приложение теории информации к геохимиии. Л.: Наука, 1972. 207 с.

12. Веклич М.Ф. Основные категории россыпей // Проблемы геологии россыпей. Магадан, 1979. С.25-29.

13. Вербицкая Н.П., Гапеева Г.М. О возможных источниках алмазов в россыпях Западного склона Урала//Разведка и охрана недр. М.: Госгеолтехиздат, 1959. №3. С.8-12.

14. Верховская Л.А., Сорокина Е.П. Математическое моделирование геохимического поля в поисковых целях. М.: Недра, 1981. 177 с.

15. Веселовский A.B. Системное информационное обеспечение геологоразведочных работ. М.: Недра, 1991. 223 с.

16. Веселовский A.B., Красавин КГ. Стратифицированное математическое моделирование единого информационного поля академической научной организации // Научно-методический журнал "Межотраслевая информационная служба". М., 2003. № 2. С.57-62.

17. Вистелиус А.Б. Основы математической геологии. Л., Наука, 1980. 389 с.

18. Воскресенский С.С. Геоморфология россыпей. М.: Изд-во МГУ, 1985. 208 с.

19. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов / Баранов Ю.Б., Берлянт A.M., Капралов Е.Г. и др. М.: ГИС-Ассоциация, 1999. 204 с.

20. Геологические критерии поисков россыпей / Л.З. Быховский, С.И. Гурвич, Н.Г. Патык-Кара и др. М.: Недра, 1981. 250 с.

21. Геология промежуточных коллекторов алмазов / A.A. Немиров, А.И. Скрипин, В.И. Сафьянников и др. Новосибирск: Наука, 1994. 186 с.

22. Граханов С.А. Россыпи алмазов севера Якутской алмазоносной провинции // Вестник госкомгеологии. Материалы по геологии и полезным ископаемым республики Саха (Якутия). Якутия, 2001. № 1. С.37-61.

23. Докембрийские алмазоносные формации мира / М.П.Метелкина, Б.И.Прокопчук, О.В. Суходольская и др. М.: Недра, 1976. 134 с.

24. Древний карст и его россыпная минерагения / Б.И. Прокопчук, В.И. Левин, М.П. Метелкина и др. М.: Недра, 1985. 175 с.

25. Дэвис Дж.С. Статистический анализ данных в геологии. В 2 кн. М.: Недра, 1990. 319 с.

26. Жуков В.В., Горина И.Ф., Пинчук JI.Я. Кайнозойские алмазоносные россыпи Анабаро-Оленекского междуречья (условия формирования и закономерности размещения). Л.О.: Недра, 1968. 143 с.

27. Закономерности размещения полезных ископаемых. T.III. Отв. ред. Н.С. Шатский. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 650 с.

28. ЗахароваЕ.М. Шлиховые поиски и анализ шлихов. М.: Недра, 1974. 160 с.

29. Зинчук H.H. Коры выветривания и вторичные изменения кимберлитов Сибирской платформы (в связи с проблемой поисков и разработки алмазных месторождений). Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1994. 240 с.

30. Зинчук H.H., Антипин И.Ив., Коптиль В.И. Типоморфизм алмазов из россыпей центральной части Мало-Ботуобинского района (в связи с проблемой поисков неизвестных коренных источников) //Известия ВУЗов. Геология и разведка. 2003. №4. С.28-32.

31. Зинчук H.H., Афанасьев В.П. Генетические типы и основные закономерности формирования алмазоносных россыпей // Известия ВУЗов. Геология и разведка. 1998. №2. С.66-71.

32. Иконников H.H. Россыпные продуктивные формации осадочного чехла Русской плиты // VIII Совещание по геологии россыпей (связь россыпей с коренными источниками, россыпеобразующие формации щитов и платформ). Тез. докл. Киев, 1987. С.249-250.

33. Ишков А.Д. Источники алмазов уральских россыпей на примере Красновишерского района // Всесоюзн. Совещ. по геологии алмазных месторождений. Тезисы докл. Пермь, 1966. С.42-48.

34. Ковальский В.В. Кимберлитовые породы Якутии и основные принципы их петрогенетической классификации. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 184 с.

35. Константиновский A.A. Ископаемые россыпи золота и алмазов в конгломератах // Сов. геология. 1986. №1. С.53-61.

36. Константиновский A.A. Палеороссыпи в эволюции осадочной оболочки континентов. М.: Научный мир, 2000. 228 с.

37. Константиновский A.A. Эпохи формирования алмазных россыпей в докембрии и фанерозое // Литология и полезные ископаемые. 2003. №6. С.622-640.

38. Константиновский A.A., Захарова О.Н. Условия формирования платформенных палеороссыпей алмазов (на примере Ботуобинской седловины Сибирской платформы) // Литология и полезные ископаемые. 1993. №5. С.69-80.

39. Коптилъ В.И., Борис Е.И., Липатова А.Н. Типоморфизм алмазов из кимберлитов Сибирской платформы в связи с поисками коренных источников / Геология, закономерности размещения, методы прогнозирования и поисков месторождений алмазов. Мирный, 1998. С.184-187.

40. Крейтер В.М. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. М.: Госгеолтехиздат, 1960. Ч. 1. 332 с.

41. Люхин A.M. Источник алмазов Эбеляхских россыпей / Тез. Докл. Межд. Научн.-практ. Конф. «Прогнозирование и поиски коренных алмазных месторождений», Симферополь-Судак, 1999. С.260-265.

42. Малич Н.С., Туганова Е.В. Принципы и методика минералогического анализа платформ. М.: Недра, 1980. 234 с.

43. Математические методы в петрологии и геохимии II Сборник АН СССР СО Институт Земной коры. М.: Изд-во «Наука», 1970. 163 с.

44. Месторождения алмазов СССР. В 2 т./ Под. Ред. Б.М. Зубарева. М., 1984. Мидовский A.B. Минералогия и петрография. М.: Недра, 1979. 439 с. Минералогия и геохимия россыпей. Под ред. H.A. Шило и Н.Г.Патык-Кара. М.: Наука, 1992. 320 с.

45. Минорин В.Е. Прогнозно-поисковые модели алмазоносных россыпей России. / Под-ред. Кривцова А.И. М.: ЦНИГРИ, 2001.117с.

46. Моделирование геологических систем и процессов: материалы региональной конференции / Пермь, 1996. 308с.

47. Нестеренко Г.В. Происхождение россыпных месторождений. Новосибирск: Наука, 1977. 312 с.

48. О новом типе коренных источников алмазов на Урале / Рыбальченко А.Я., Колобянин В.Я. и др. ДАН. 1997. Т.353. №1. С.90-93.

49. Озеров И.М. Шлиховая съемка и анализ шлихов. М.: Госгеолтехиздат, 1959. 377 с.

50. Осадочные бассейны: методика изучения, строение и эволюция. (Под ред. Ю.Г. Леонова, Ю.А. Воложа). М.: Научный мир, 2004. 526 с.

51. Осовецкий Б.М. Геохимические исследования по тяжелым минералам. Пермь: Изд-во Перм. Ун-та, 2003. 192 с.

52. Патык-Кара Н.Г. Крупные и суперкупные россыпные месторождения // Отечественная геология. 1998. № 3. С. 125-137.

53. Патык-Кара Н.Г., Шевелев А.Г. Использование метода главных компонент в изучении пространственного распределения минеральных ассоциаций прибрежно-морских россыпей. Тез. докл. IX Всесоюзн. Сов. по геологии россыпей. Ч.З.- Бишкек, 1991. С.189-195.

54. Плотникова М.И., Кардопольцева О.И. Литология и условия формирования верхнепалеозойских и мезозойских алмазоносных отложений Мало-Ботуобинского района // Тр. СНИИГГиМС. 1966. Вып.98. С. 182-185.

55. Подвысоцкий В.Т. Терригенные алмазоносные формации Сибирской платформы. Якутск: ЯФ Изд-ва СО РАН, 2000. 332 с.

56. Подвысоцкий В.Т., Белов E.H. Состав и условия формирования древних осадочных коллекторов и россыпей алмазов. Якутск, 1995. 230 с.

57. Позднепалеозойские терригенные коллекторы алмазов восточного борта Тунгусской синеклизы / О.Г.Салтыков, Ю.М.Эринчек, В.Н. Устинов и др. СПб., 1991. 223 с.

58. Природные модели алмазных россыпей в конгломератах / Сост. Константиновский A.A., Левин В.И., Пиотровский C.B. М.:Недра, 1984. 133 с.

59. Прогнозно-поисковые системы для месторождений алмазов / В.И. Ваганов, В.А. Варламов, A.A. Фельдман и др. // Отеч. геология. 1995. №3. С.42-53.

60. Прокопчук В.И. Алмазные россыпи и методика их прогнозирования и поисков. М.: Недра, 1979. 248 с.

61. Прокопчук Б.И. Зональность и распределение алмазных россыпей на древних платформах//ДАН СССР. 1973. Т.212. №5. С.1188-1191.

62. Родионов Д. А. Статистические решения в геологии. М.: Недра, 1981. 231 с.

63. Рожков И.С., Буров А.П., Прокопчук Б.И. Геологические основы и методика поисков и разведки месторождений алмазов. М.: Недра, 1970. 391 с.

64. Рожков И.С., Михалев Г.П., Зарецкий Л.М. Алмазоносные россыпи Мало-Ботуобинского района Западной Якутии. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 180 с.

65. Россыпные месторождения России и других стран СНГ. Отв. ред. Н.П. Лаверов и Н.Г. Патык-Кара. М.: Научный мир, 1997. 479 с.

66. Сарсадских H.H. Поиски месторождений алмаза по минералам-спутникам // Информ. Сб. ВСЕГЕИ. 1958. №5. С. 122-132.

67. Словарь по геологии россыпей. Под ред. H.A. Шило. М.: Недра, 1985. 197 с.

68. Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых. М.: Недра, 1976. 580 с.

69. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. М.: Изд-во АН СССР, 1962. Т2. 574 с.

70. Трофимов B.C. Геология месторождений природных алмазов. М.: Недра, 1980. 304 с.

71. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Статистический анализ данных на компьютере. М.: Инфра-М, 1998. 520 с.

72. Файнштейн Г.Х. Некоторые вопросы теории осадочных коллекторов алмазов // Сов. геология. 1980. №7. С. 12-22.

73. Формации и седиментогенез материковой окраины (на примере Шелъфовых зон Северо-Востока СССР) / Под ред. Б.Х.Егиазарова Л.: Недра, 1981. 196 с.

74. Харькив А.Д. Минералогические основы поисков алмазных месторождений. М.: Недра, 1978. 380 с.

75. Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., ЗуевВ.М. История алмаза. М.: Недра, 1997. 601 с.

76. Харькив А.Д., Зинчук Н.Н., Крючков А.И. Геолого-генетические основы шлихоминералогического метода поисков алмазных месторождений. М.: Недра, 1995. 320 с.

77. Херасков Н.П., Потемкин К.В., Спицын А.Н. Некоторые закономерности образования и размещения россыпных месторождений редких металлов // Закономерности размещения полезных ископаемых. T.IV. М.: Недра, 1960. С.63-74.

78. Цыганов В.А., Микоев И.И., Черный СД. Локальные критерии структурного контроля кимберлитового магматизма Западной Якутии // Сов. геология. М.: Недра, 1988. №7. С.36-47.

79. Чини Р.Ф. Статистические методы в геологии: Пер. с англ. М.: Мир, 1986. 189 с.

80. Шило Н.А. Основы учения о россыпях. Изд. 2-ое дополн. М.: Наука, 1985. 400 с.

81. Шило Н.А. Учение о россыпях: Теория россыпеобразующих рудных формаций и россыпей. Изд. 2-е, перераб. и доп. Владивосток: Дальнаука, 2002. 576 с.

82. Шур В.И., Патык-Кара Н.Г. Минеральные ассоциации кайнозойских отложений оловорудных районов Восточной Якутии //Литология и полезные ископаемые. 1983. № 5. С. 39-46.

83. Almeida R. Brazilian diamond at Diamantina // Rocks and Minerals. 1968. V.43. P.3-7.

84. Atchison J., Thomas C.W. Differential perturbation processes: a tool for the study of compositional processes // Abstracts of Annual Conference of International Association for Mathematical Geology, Italy, Milano, 1998. P.499-505.

85. Bardeeva E., Bochneva A. Methods of Data Reducing for Regional Mineralogical Mapping // Abstracts of 4th European Congress on Regional Geoscientific Cartography and Informational Systems, Italy, Bologna, 2003, V.2, P.641.

86. Bochneva A. Analysis of diamond-bearing intermediate hosts as multicomponent systems by Method of Principal Components // Abstracts of 32 International Geological Congress, Florence, 2004, Part 1, P.213.

87. Bochneva A. Comparative analysis of mineral assemblages of diamond-bearing intermediate hosts on the basis of cluster analysis // Extended abstracts. 2nd International Conference "GIS in geology", Moscow, 2004. P.32-38.

88. Bochneva A. Selecting of Mineral Assemblages of Diamond-Bearing Intermediate Hosts by Geostatistical Methods // Abstracts of Annual Conference of International Association for Mathematical Geology, Great Britain, Portsmouth, 2003, CD-version.

89. Carter J.D. Diamond exploration in Western Australia // Geol. Surv. West. Austr. Annu. Rt. 1973. №19. P.171-179.

90. Cheremisina E. Modelling the Earth's crust using GIS INTEGRO // Abstracts of 32 International Geological Congress, Florence, 2004, Part 1, P.324.

91. Furrer R. Principal component analysis of lake Geneva sediments // Abstracts of Annual Conference of International Association for Mathematical Geology, Italy, Milano, 1998. P.421-427.

92. Grantham D.R. The diamond deposits of Panna, Central India // Industrial Diamond Rev. 1964. V.24. №278. P.30-53.

93. Pawlowsky-Glahn V., Egozcoe J.J, Burger H. Distances for multivariate spatial data analysis // Abstracts of Annual Conference of International Association for Mathematical Geology, Italy, Milano, 1998. P.388-394.

94. Велик Ю.П., Матюшина Л.М., Ломакин Ю.А. Отчет о результатах поисковых работ на алмазы в бассейне р. Эбэлээх Эбэлээхского отряда Майатской партии в 1965 г. Пос. Нюрба, 1966.

95. Ветчанинов В.А. Промежуточный отчет о результатах геолого-поисковых работ по оценке промышленных перспектив алмазоносности пород такатинской свиты за 1965-66гг. Пос. Набережный, 1966.

96. Граханов С.А., Подчасов В.М., Коптиль В.И. и др. Отчет о результатах поисково-ревизионных работ на забалансовых россыпях в бассейне р. Анабар в 1992-93 гг. Якутия, пос. Эбелях, 1994.

97. Зарецкий Л.М., Корякин И.М., Дорганов Г.Ф. и др. Результаты геолого-поисковых работ в Эбеляхском алмазоносном поле (отчет Эбеляхской партии за 1966-67гг). Пос. Нюрба, 1968.

98. Кинд Н.В. и др. Геология, геоморфология и вопросы коренной алмазоносности бассейна среднего и верхнего течения р. М. Ботуобия и среднего течения р.Б.Ботуобия. Промежуточный отчет партии 132 за 1955 г. Москва, 1956.

99. Кривонос В.Ф., Афанасьев В.П., Харькив А.Д. и др. Разработать методическое руководство по шлиховому и геохимическому опробованию на алмазы. Отчет за 1991-96 гг. г. Мирный, 1996.

100. Стороженко Л.Е. Закономерности формирования россыпей в Вишерском алмазоносном районе Урала (о работах 1978-80гг). Пос. Набережный, 1981.1. Список иллюстраций стр.

101. Рис. 1. Схема размещения осадочных коллекторов алмазов в пределах

102. Сибирской алмазоносной провинции (по В.Т. Подвысоцкому 2000.).22

103. Рис. 2. Районы исследования.25

104. Рис. 3. Система россыпей Мало-Ботуобинского районапо В.Т. Подвысоцкому 2000.).27

105. Рис. 4. Геологическая схема Мало-Ботуобинского алмазоносного района.29

106. Рис. 5. Схема размещения осадочный коллекторов в Эбеляхском районе (А) и разрез россыпи р. Эбелях (Б) ( по В.Т. Подвысоцкому2000.).34

107. Рис. 6. Геологическая схема Среднего и Южного Урала ( по Н.П. Вербицкой 1959.) (А) и бассейна р. Б.Щугор ( по В. А. Ветчанинову1966.)(Б).37

108. Рис. 6. Гистограммы распределения минералов из среднекарбоновых-нижнепермских пород (пирит, ильменит, лимонит, рутил, анатаз, лейкоксен,шпинель, хромит, магнетит, дистен).60

109. Рис. 7. Гистограммы распределения минералов из среднекарбоновых-нижнепермских пород (ставролит, циркон, альмандин, эпидот, андрадит, амфибол, хлорит,апатит).61

110. Рис. 8. Гистограммы распределения минералов из пород укугутской свиты нижней юры (пирит, ильменит, лимонит, рутил, анатаз, лейкоксен, шпинель,хромит, магнетит, дистен).63

111. Рис. 9. Гистограммы распределения минералов из пород укугутской свиты нижней юры (циркон, ставролит, гроссуляр, альмандин, эпидот, андрадит,амфибол, турмалин, сфен, хлорит, апатит).64

112. Рис. 10. Гистограммы распределения минералов изпозднеплиоценовых-раннеплейстоценовых отложений (ильменит, рутил,лимонит, лейкоксен, анатаз, хромит, шпинель, дистен, магнетит, циркон).68

113. Рис. 11. Гистограммы распределения минералов изпозднеплиоценовых-раннеплейстоценовых отложений (ставролит, эпидот,альмандин, амфибол, андрадит, сфен, турмалин, апатит, хлорит).66

114. Рис. 12 . Древовидная диаграмма для 21 минерала.69

115. Рис. 13. Схема распределения значений 1ГК «магматогенной трапповокимберлитовой» ассоциации.71

116. Рис. 14. Схема распределения значений 2ГК «магматогенной трапповокимберлитовой» ассоциации.72

117. Рис. 15. Схема распределения значений 1ГК «транзитной осадочной»ассоциации.73

118. Рис. 16. Схема распределения значений 2ГК «транзитной осадочной» ассоциации.74

119. Рис. 17. График распределения «весов» 1-ой, 2-ой, 3-тьей и 4-ой главныхкомпонент всего массива данных по разновозрастным свитам пород.75

120. Рис. 18. Факторные нагрузки для 21 минерала из общего массива.78

121. Рис. 19. Факторные нагрузки для массива из 12 (А) и 9 (Б) минераловсреднекарбонового-раннепермского возраста.79

122. Рис. 20. Факторные нагрузки для массива из 12 (А) и 9 (Б) минераловпозднеплиоценового-раннеплейстоценового возраста.80

123. Рис. 21. Корреляционные связи между минералами пород различноговозраста.86.

124. Рис. 22. Схема изолиний распределения андрадита в каменноугольно-пермскихотложениях (А) и поверхности трендов 2-ой (Б) и 3-ей степени (В).93

125. Рис.23. Схема изолиний распреде-ления циркона (А) в отложениях укугутскойсвиты нижней юры и поверхности трендов 3-ей (Б) и 4-ой (В) степени.96

126. Рис. 24. Схема изолиний распределения ильменита (А) в отложениях неогенчетвертичного возраста и поверхности трендов 3-ей (Б) и 4-ой (В) степени.98

127. Рис. 25. Сравнительные графики распределения магнетита (А) и линий тренда2.ого (Б), 3-его (В) и 4-ого (Г) порядков в четвертичных отложениях.99

128. Рис. 26. Монокомпонентные схемы распределения альмандина (А) и ильменита (Б) по площади Мало-Ботуобинского алмазоносного районасодержание в г/м3).102

129. Рис. 27. Схема распределения значений энтропийного поля (усл. %) Мало

130. Ботуобинского алмазоносного района.103'

131. Рис. 28. Схема распределения значений энтропийного поля (усл. %)

132. Эбеляхского алмазоносного района.105

133. Рис. 29. Схема распределения альмандина по площади Эбеляхского алмазоносногорайона (содержание в г/мЗ).107

134. Рис. 30. Схема распределения альмандина по площади Эбеляхского алмазоносногорайона (содержание в г/мЗ).108

135. Рис.31. Схема алгоритма целевой модели минерального поля россыпных объектов.111

Информация о работе