ГИС минерального сырья для керамики

Алимбекова Н.А., Кыргызский Государственный Университет Строительства, Транспорта и Архитектуры им. Н. Исанова, г. Бишкек, Кыргызстан, e-mail: nagima.alimbekova@live.unigis.net

GIS of Raw Materials Resources for Ceramics in Kyrgyz Republic

Использование геопространственной составляющей значительно повышает продуктивность работы с информацией, в том числе в плане ее наглядного отображения и анализа. В данной статье описан пример изучения территории Кыргызстана с позиций расположения залежей минерального сырья для керамики.

Недра Кыргызстана богаты разнообразными видами нерудного сырья, используемого в естественном или переработанном состоянии в бытовой сфере и различных отраслях промышленности [1]. По своим запасам месторождения некоторых видов сырья входят в состав крупных месторождений в СНГ. Однако отсутствие обобщенного знания в виде единого информационного ресурса на основе базы геоданных, созданной в среде геоинформационной системы (ГИС) минеральных ресурсов, затормаживает процесс исследования, картографического отображения, анализа и других процессов, требующихся для целенаправленного планирования с целью оценки и разработки имеющихся природных богатств.

Так, на территории Кыргызстана зарегистрировано 568 месторождений и проявлений глинистых пород, представленных лессовидными суглинками, глинами, камнеподобными аргиллитовыми глинами, каолинами, глинистыми сланцами [2, 5]. В данной статье рассматриваются месторождения Базаркурганское, Жалал-Абадское, Кок-Жангакское, Мончинское, Тегене и ряд других, содержащих нерудные минеральные ресурсы для керамики, такие как глина и суглинки, кварц и песок.

Базаркурганское месторождение суглинков расположено в Ленинском районе в 4-5км юго-западнее с. Базар-Курган, приурочено к современным верхнечетвертичным аллювиально-пролювиальным отложениям и сложено лессовидными суглинками и подстилающими их гравийно-галечными отложениями.

Месторождение суглинков Жалал-Абадское, участок южный, расположено в Сузакском районе в 2км к юго-востоку от г. Жалал-Абада. Оно сложено лессовидными суглинками средней мощностью 17м, залегающими на размытой поверхности меловых и неоген-нижнечетвертичных отложений.

Месторождение суглинков Кок-Жангакское расположено в Сузакском районе, на правом борту долины р.Курган-Таш. Оно занимает северо-западную часть возвышенности длиной 1200м и шириной 400-600м, вытянутой в направлении северо-запад – юго-восток и сложенной лессобидными суглинками четвертичного возраста, залегающими на породах юры и мела.

Месторождение суглинков Мончинское расположено в 15км к югу от пос. Мончи и в 8 км от г.Кызыл-Кии. В геологическом строении месторождения принимают участие средне-четвертичные лессовидные суглинки пролювиального генезиса.

Месторождение суглинков Тегене расположено в Жаны-Жолском районе в 25км г.Ташкумыра. Полезной толщей являются элювиально-делювиальные суглинки четвертичного возраста, имеющие форму линзообразной залежи мощностью от 2 до 20 и более метров при средней мощности 11,4м [3].

Несколько месторождений кварцевых песков по геолого-экономическим условиям и качественному составу удовлетворяют техническим требованиям и пригодны для использования в качестве кварцевого сырья. В нашем исследовании рассмотрено одно из таких месторождений – Каратескейское, находящееся в 10км к северо-востоку от г.Жалал-Абад [4]. Запасы белых песков при длине залежей 320м по категории С2 составляют 77 тыс.тонн, а запасы желтовато-серых песчаников – 154 тыс.тонн. В составе песков преобладают зерна кварца. Полевой шпат, кальцит и кремнистые сланцы встречаются редко, а минералы магнитной фракции отсутствуют [3].

Многоцелевым назначением отличается нетрадиционное волластонитовое сырье. Волластонитовое месторождение Джаны-Джольское (Учкурт) находится в Ак-сыйском районе Жaлал-Абадской области, оно расположено на правом берегу нижнего течения р.Карасу-Западная в 3км к западу от пос. Джаны-Джол.

Об исследовании. Цель нашей работы заключалась в сборе и обработке данных по минеральным ресурсам, пригодным для производства керамики, таким как глина и суглинки, кварц и песок в вышеперечисленных месторождениях и создании соответствующей базы геоданных и картографических продуктов.

Исследуемая область площадью 18,8 тыс.кв.км.охватывает часть Жалал-Абадской и Ошских областей, расположенных в южной части Кыргызстана (рис. 1).

Рис. 1. Исследуемая область.

В качестве исходной основы была взята бумажная карта Минеральных ресурсов Кыргызской Республики масштаба 1:1000000, составленная по данным 2000 года (рис. 2), она была отсканирована и геопривязана в системе координат WGS_1984_UTM_Zone_43N. Геопривязка означает, что каждой точке изображения присвоены реальные географические координаты в той или иной геодезической проекции – ГИС карты всегда «посажены» на реальную земную поверхность. После этого к данным можно делать пространственные запросы и анализировать их вместе с другими географическими данными.

Рис. 2. Карта «Минеральные ресурсы Киргизской Республики».

На следующем этапе разработки в среде ArcGIS была создана новая файловая база геоданных (рис. 3, 4), включающая набор классов точечных и полигональных объектов в формате шейп-файлов. Всего было создано 5 классов пространственных объектов:

• геологический комплекс мезозоя-кайнозоя;
• геологический комплекс палеозоя и протерозоя;
• складчатая система Южного Тянь-Шаня;
• складчатая система Северного Тянь-Шаня;
• складчатая система Среднего Тянь-Шаня.

Рис. 3. Новая файловая база данных.

Рис. 4. Создание класса пространственных объектов.

Классы пространственных объектов содержат информацию по поверхностной геологии исследуемой территории и месторождениям нерудных минеральных ресурсов, применяемых для производства керамических материалов (рис. 5).

Рис. 5. Геобаза данных нерудных минеральных ресурсов для керамических материалов.

Далее была проведена векторизация геологической карты, каждому полигону был присвоен заранее подготовленный набор атрибутивных значений. Оцифрованные данные представляют следующие геологические комплексы исследуемой области (рис. 6):

• P-Q – комплекс маласса современных поясов палеогено-четвертичного возраста; состоит из конгломератов, песчаников, алевролитов, гальки, песков, глины, прослоек гипса и каменной соли.
• Т-J – угленосные отложения вблизи разломов позднего Триаса – Юрского возраста; состоят из песчаников, алевролитов, гравелитов, глины, гипса и угольно-глинистых сланцев, конгломератов глины и слоев угля.
• К-Р – платформа Мело-Палеогенового комплекса; состоит из глины, мергелей, известняков, песчаников гипсовых, доломита и конгломерата прослоек.
• P2-T1 – терригенно-карбонатные комплексы междуговой впадины активной континентальной окраины Средне-Девонского возраста; состоят из кварцита, песчаника, конгломерата, алевролита: доломита, известняков, песчаников, алевролитов, гипса и прослоек мергелей.
• С-P – флишевые комплексы Моласса и Алистрома в отложениях Нижнего Карбона – Перми; нижняя секция состоит из серого цвета алевролитов, песчаников, глинистых сланцев, прослоек и известняков; верхняя представлена цветными песчаниками, алевролитами, конгломератами с не частой прослойкой риолитов.
• S-C1 – терригенные комплексы в шельфовых областях Силурийской пассивной континентальной окраины начала каменноугольного возраста; состоят из алевролитов, глинистых и кремниевых сланцев, песчаников, прослоек известняков.
• S-D2 – осадочно-вулканогенные комплексы островных дуг Силурийского среднего девона; состоят из базальтов, андезитов, туфов, песчаников, кремней, известняков, туфо-песчаников.
• E-D – офиолитовые комплексы океанической коры Камарианско-Нижнедевонского возраста; состоят из: а) толеитовых базальтов, силиконов, сланцев, кремния; б) зеленокаменных сланцев, метабазальтов, серпентинитов.

Рис. 6. Карта нерудных минеральных ресурсов для керамических материалов.

На большей части исследуемой территорий расположены конгломераты, песчаники, алевролиты, гальки, пески, глины, гипсы и каменные соли прослоек. Месторождения нерудных минеральных ресурсов волластонита представлены глинами и суглинками, кварцем и песком. Месторождение кварца обнаружено в одном месте. В настоящее время не осуществляются разработки волластонита, производятся разработки 6 участков месторождений глин и суглинков, причем 3 месторождения маленького объема, два месторождения средние и одно большое.

В заключение хотелось бы отметить, что создание базы геоданных для минеральных ресурсов Кыргызстана очень актуально в наше время. Ее наличие позволяет успешно решать различные задачи, например, такие как:

• точная фиксация и отображение географического расположения минеральных ресурсов;
• изменение площадей месторождений, расчет объемов ресурсов;
• выполнение развитого пространственного анализа;
• проведение анализа земельных поверхностей, литологии;
• анализ инфраструктур месторождений, и т.д.

Литература

1. Центрально Азиатский Геопортал. Веб сайт: http://www.geoportal-kg.org/ru/index.php/geology/mineral-resources/raw-materials
2. Кулакова Н. В., Заярнюк Е. Н., Синицина В. А., Минеральная сырьевая база строительных материалов Кыргызской ССР-Фрунзе- 1989.
3. Абдыкалыков А.А., Абдылдаев Н.С. Ассакунова Б.Т., Сырьевые ресурсы и перспективы развития строительных материалов в Кыргызской Республике — Бишкек, 1996,- 48 с.
4. Караханиди С.Г., Савелов И.Г. Природные каменные материалы Киргизии как стеновой материал и заполнитель для бетонов. — Фрунзе,1977.
5. Жекишева С.Ж., Мундусбаева Б.С. Новые и нетрадиционные виды природных минеральных ресурсов Кыргызстана и перспективы их использования для создания многофункциональных материалов и изделий. — Бишкек, 2010,- 129 с.