Construction a map of geochemical anomalies for the predicted value of gold in the Lidin ore field of Urup Island

Full Text

Введение Остров Уруп - четвертый от Японии остров, на котором с 2015 года работает золотодобывающая компания «КурилГео» (рис. 1). Остров Уруп является частью Большекурильской структурно-фациальной зоны в строении которой принимают участие стратифицированные вулканические и вулканогенно-осадочные образования неогенового и четвертичного возраста, которые инъецированы многочисленными экструзивными, интрузивными, субвулканическими телами и дайками различного состава. Рыхлые осадки четвертичного возраста играют резко подчиненную роль [1]. Месторождение золото-серебряной формации находится на юге острова, там же располагается и горно-обогатительный комбинат. На данный момент добыча Курильского золота ведется только на нем. Для открытия дополнительных ресурсов драгоценных Рис. 1. Физическая карта о. Уруп, 1:200 000 металлов в середине острова, на Лидинском рудном (из отчета Гайнетдинова Р.Г.) поле (рис. 2), в 2019 году была проведена литогеохи- Figure 1. Physical map of i. Urup, 1: 200 000 (from the report of Gaynetdinov R.G.) мическая съемка. Рис. 2. Фрагмент физической карты о. Уруп (из отчета Гайнетдинова Р.Г.) красный контур - Лидинское рудное поле, 1:100 000 Figure 2. Fragment of a physical map i. Urup (from the report of Gainetdinov R.G.) red outline - Lidinskoye ore field, 1: 100 000 1. Ранее проведенные работы На ранних этапах по выявленным благоприятным структурным критериям были локализованы наиболее перспективные участки. Именно на них были проведены литогеохимические работы (26 профилей с расстоянием между профилями - 200 м, между точками опробования - 50 м) с одновременной геологической съемкой. Проведенные до 2006 г. геофизические исследования носили региональный характер, охватывая всю Курильскую дугу и, в основном, прилегающую к островам акваторию. Наземные специализированные комплексные геофизические работы на рудное золото на острове были проведены в 2004 и 2007 годах в рамках поисково-оценочных работ на южной части острова (электроразведка, магниторазведка, измерение физических свойств горных пород) [2]. По причине низких содержаний сульфидов в золотоносных породах, недостаточного знан ия литологического состава рудовмещающих пород и руд (отсутствие контрастной литологии и ясного литологического контроля оруденения) геофизические работы на Лидинском не проводились. Так же в 2007 году было пройдено 19 канав по всему участку. Многообещающие результаты дало Коленчатое рудопроявление и, в 2019 году, там были пройдены еще 7 канав. 2. Геохимические особенности Коленчатой рудоносной зоны Коленчатая рудоносная зона приурочена к крутопадающему на север 50-70° разлому западно-северо-западного 260-300° простирания в миоцен-плиоценовых псефитовых туффитах и лавах дацитоандезитов. 2 рудных тела, вскрытых канавой, локализованы в зоне разлома с падение под углом 60°, прослежено по простиранию на 80 м. Представлены золотосодержащими вторичными кварцитами с отчётливой первичной текстурой гравелитов с тонковкрапленными сульфидами (Fe, Cu, Pb, Zn) и их шлировыми скоплениями. Рудные минералы составляют до 20 % объема породы и представлены пиритом (30 % от всех рудных минералов), халькопиритом (до 60 %), марказитом (7 %), гетитом (2 %), сфалеритом (1 %), а также единичными зернами барита. [3] Полученные результаты анализов спектрометрии по канавам и закопушкам показали содержания золота до 6 г/т, однако при выведении значений опробования на карту они не давали объективной картины распределения и приуроченности к структурным элементам рудного поля. Ситуация осложнена наличием геохимического экрана надрудных отложений представленных зонами гидротермальных глин и маломощных безрудных кварцевых и кварц-карбонатных прожилков (рис. 3), которые препятствуют попаданию значимого количества Au в пробы [4]. Для повышения качества опробования на геохимических работах использовались ручные буры, позволяющие отбирать материал с глубины до 3м. Тем не менее резко аномальные значения золота были обнаружены только в точках оруденения, где каньон ручья Коленчатый прорезал покрышку геохимического экрана до рудного уровня. Как вино из рис. 3, зоны минерализации и ореолы рассеяния на рудопроявлении относятся к закрытому типу, а их поиски традиционными методами (построение мономинеральных карт и карт элементов-спутников) на данной площади оказались малоинформативными [5]. В связи с этим была предпринята попытка построения прогнозных карт с помощью статистических методов. В настоящее время имеется множество исследований по применению геостатистики в самых различных областях (от технических до народнохозяйственных), в том числе геологии, экологии, геофизики и др. [6-9]. 3. Построение карты геохимических аномалий по предсказанным значениям золота В отчетах предшественников указывались элементы-спутники золотого оруденения на данном участке - это серебро, висмут, сурьма, ртуть [10]. В программе Statistica с помощью функции кластерного анализа [6] нами были рассчитаны корреляции 36 элементов с золотом, из которых только Ag, As, Co, Hg, Sb, S имели коэффициент корреляции больше 0,5. Дендрограмма в качестве связанного с золотом элемента предлагала Mo, но связь это была ненадежна, поэтому в итоговом списке индикаторов золота он не фигурирует. В блоке описательной статистики Рис. 3. Принципиальная схема строения рудных зон Лидинского золоторудного поля (Гайнетдинов Р.Г.) были определены мода, среднее арифметическое, дисперсия, стандартное отклонение, квартильный размах этих элементов и Au. Далее был проведен анализ множественной регрессии [7]: значения выше геохимического фона золота, но ниже ураганных значений сравнивались с элементами индикаторами. Такая выборка позволила установить связь между аномальными значениями Au и другими элементами (рис. 5). Из полученного уравнения регрессии было выведено предсказанное значение золота в каждой точке опробования В программе ArcGis 10.4.1 [8] была построена карта геохимических аномалий (рис. 6) в модуле Geostatistical Analyst/мастер операций геостатистики методом кригинга [9] по предсказанным значениям [10] [11]. При наложении на геологическую карту данного участка прослеживается линейная вытянутость полученных аномалий, их приуроченность к линии разломов и жилам вторичных (вагги) кварцитов, с которыми связано оруденение на острове. Выявленные аномалии вытянуты в северо-западном направлении и имеют длину от 1 км до 2,85 км, ширина варьируется от 280 м до 770 м. Можно предположить пространственную связь с кольцевыми структурами, так как именно с ними связано золото-серебряное оруденение на юге острова, но точно ее установить на данный момент не представляется возможным. Наибольшая концентрация полезного компонента находится в центре исследуемой площади, в окрестностях рудопроявления Коленчатого. Figure 3. Schematic diagram of the structure of the ore zones of the Lidinsky gold ore field (Gaynetdinov R.G.) Рис. 4. Дендрограмма кластерного анализа Figure 4. Cluster Analysis Dendrogram Рис. 5. Итоги множественной регрессии Figure 5. Results of multiple regression for the dependent variable Au для зависимой переменной Au Рис. 6. Построение карты аномалий методом кригинга Figure 6. Kriging anomaly mapping Заключение Таким образом, была получена модель распределения золота на Лидинском рудном поле. Стоит отметить, что использование косвенных признаков (связь содержания элементов спутников с содержаниями золота), в данном случае, надежнее чем действительные концентрации Au в пробах, так как распределение золота крайне неравномерное. В результате исследования были выделены перспективные участки: 1-й очереди - центральная аномалия, проходящая через рудопроявление коленчатое; 2-й и 3-ей - аномалии по краям исследуемой территории. Данная модель позволит запроектировать новый этап геологоразведочных работ, включающих в себя бурение разведочных скважин, подсчет запасов и ресурсов с меньшими рисками.

About the authors

Yuri M. Panasenko

Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)

Author for correspondence.
Email: panasenko1997.97@mail.ru

Postgraduate student of the Department of Subsoil Use and Oil and Gas Engineering, Engineering Academу

6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198, Russian Federation

Vladimir E. Markov

Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)

Email: markov_ve@pfur.ru
SPIN-code: 5882-5663

Senior lecturer of the Department of Subsurface Use and Oil and Gas Engineering, Engineering Academу

6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198, Russian Federation

Elena V. Karelina

Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)

Email: karelina_ev@pfur.ru
SPIN-code: 4919-8300

Associate Professor of the Department of Subsoil Use and Oil and Gas Engineering, Engineering Academу, Candidate of Geological and Mineralogical Sciences

6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198, Russian Federation

References

Supplementary files