Андрей Черепанов, Новосибирский государственный университет, acher_2000@mail.ru
В работе средствами ГИС проведен анализ особенностей геологического строения Лапинского участка, как эталонного и наиболее изученного объекта Егорьевского месторождения золотоносных кор выветривания. В 2001 году она заняла первое место на международной конференции «Студент и научно технический прогресс» на секции «Геология» (Новосибирск МНСК, XXXIX). Работа выполнена в лаборатории поисковой геохимии и геохимии золота и Новосибирском учебно-методическом центре по ГИС и ДЗ как бакалаврский диплом. Научные руководители к.г.-м.н. Калинин Ю.А., к.г.-м.н. Зольников И.Д.
Район исследования
Территория месторождения перекрыта мощным чехлом рыхлых неоген-четвертичных отложений и покрыта густой растительностью. Поэтому геологическое строение изучается по данным бурения. На их основе строятся геологические разрезы и погоризонтные планы с показом концентраций элементов, по которым оконтуриваются рудные тела. Но ограниченные возможности традиционных стереотипов обработки геологической информации, как правило, не позволяют получить адекватную и сколько-нибудь детальную модель геологического строения месторождения.
Новый подход
Выполненная работа была нацелена на решение типовых геологических задач при помощи новейших геоинформационных технологий (рис. 1). Такой подход обеспечивает оперативное управление геологической информацией и построениями. Так, построение одного геологического разреза у автора занимает до 1 часа, а при обычном методе построения на бумаге — от 1-2 дней до одной недели. Немаловажно и то, что весь обрабатываемый материал привязан к единой системе координат, что позволяет унифицировать данные и на их основе не только отстраивать положение в пространстве реальных геологических тел, но и производить виртуальные построения. Важным преимуществом является возможность оперативного вывода на экран различного рода информации по каждому объекту исследования, причем визуализировать данные можно не только в плоскости, но и в трехмерной системе координат. Это позволяет выявить новые закономерности, которые не удавалось увидеть раньше.
Рис. 1. Технологическая схема исследования.
Основой геоинформационного анализа послужил банк пространственно привязанных данных, созданный по материалам бурения разных лет. В целом он насчитывает 8436 геологически охарактеризованных и привязанных в трехмерном пространстве точек. На его основе средствами ГИС (ArcView, ArcInfo) решались следующие задачи:
1) построение геологических разрезов по различным последовательностям буровых скважин на плане: как по продольным, так и по диагональным сечениям;
2) построение погоризонтных планов;
3) построение различного рода поверхностей, отражающих морфологию фундамента, толщину коры выветривания, четвертичных отложений и др. (рис. 2);
4) построение 3D-моделей для визуализации данных в трехмерном виде.
Рис. 2. Теневая модель рельефа Лапинского участка. Геологические разломы четко прослеживаются по овражной сети.
Проделанная работа позволила наглядно визуализировать основные геологические тела, слагающие участок, и показать, что особенности геологического строения Лапинского участка четко прослеживаются на поверхностях, построенных с использованием геоинформационных технологий. Так, например, в результате оперативного построения многочисленных геологических разрезов и погоризонтных планов удалось детально охарактеризовать географическое распределение главных литологических типов пород коры выветривания с учетом их геологических, морфологических и генетических особенностей. Пространственный анализ показал преимущественную приуроченность: структурного элювия к осевой зоне участка, бесструктурного элювия — к его периферии, продуктов переотложения — к зонам интенсивного развития карста. Также удалось показать, что дайковый комплекс диоритов не фиксируется в виде сплошной полосы через участок, а разрывается разломами северо-восточного простирания.
Рис. 3. Схема тектонического строения.
В результате геоинформационного анализа было установлено, что:
- Лапинский участок имеет блоковое строение, создающее грабенообразную структуру. Главными являются линейно вытянутые блоки северо-западного простирания, в поперечном разрезе расположенные «клавишеобразно»: северо-восточный максимально приподнят; юго-западный приподнят, а осевой опущен. Схема тектонического строения Лапинского участка, построенная на основе интерпретации результатов геоинформационного моделирования, показана на рис. 3.
- На Лапинском участке имеется три системы разломов: северо-западного простирания раннепалеозойского возраста; северо-восточного простирания мезозойского возраста; система разломов мезозойского возраста.
- Главная тектоническая структура Лапинского участка осложняется резкими локальными неоднородностями (останцами и «колодцами»), обусловленными спецификой пород, подвергнутых корообразованию. Трехмерная модель фундамента Лапинского участка, иллюстрирующая специфику формирования коры выветривания и связанного с ней оруденения, приведена на рис. 4.
Рис. 4. Трехмерная модель фундамента Лапинского участка.
Проведенные исследования показали высокую эффективность использования ГИС-технологий для выявления и анализа геологического строения месторождений по данным бурения.
