сотрудник с 01.01.2022 по 01.01.2025
ФГБУ ВИМС (Отдел геофизических методов, Ведущий специалист)
сотрудник с 01.01.2022 по 01.01.2025
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
ВАК 1.2.1 Искусственный интеллект и машинное обучение
ВАК 1.2.2 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Статья посвящена прогнозно-минерагеническим работам на уран на Муясынской площади, выполненным в течение 2022–2024 гг. силами ФГБУ «ВИМС» и ООО «Геотехнологии».
уран, палеодолина, гранитоиды, радиогеохимическая специализация, аэрогеофизическая съемка, магниторазведка, электроразведка в частотной и временной области, спектрометрия.
Введение
Обеспечение промышленности страны урановорудным сырьем остается актуальной задачей для российской геологии. Поисковый интерес к Муясынской площади был обусловлен ее близостью к известному Хиагдинскому рудному полю (рис. 1). Промышленный тип изучаемого уранового оруденения называют «песчаниковым в палеодолинах».
ФГБУ «ВИМС» выполняло прогнозно-минерагенические работы на Муясынской площади в течение 2022–2024 гг.
Рисунок 1. Хиагдинское рудное поле и положение Муясынской площади
Методика работ
Хиагдинское рудное поле располагается на площади Амалатского плато базальтов и является частью крупной области позднепротерозойской складчатой системы. Хиагдинское рудное поле включает 8 месторождений (рис. 1).
В геологическом строении Хиагдинское поле определяется наличием двух структурных этажей: нижним кристаллическим фундаментом, представленным метаморфическими и магматическими породами протерозойско-палеозойского возраста, и верхним, сложенным кайнозойскими вулканогенно-осадочными образованиями джилиндинской свиты (рис. 2). Ураноносными являются короткие боковые притоки Большеамалатской и Аталангинской палеорек. Палеодолины представлены миоценовыми отложениями, погребенными под мощным плато базальтов (рис. 2).
Рисунок 2. Геолого-поисковая модель палеодолинных месторождений урана «витимского» типа
Основные поисковые критерии для данного типа оруденения:
-
Наличие стволовых речных долин с относительно стабильным режимом слабых восходящих вертикальных перемещений.
-
Развитие сети локальных систем палеодолин 2–3 порядков, выполненных рыхлыми водопроницаемыми осадками подгорно-веерных фаций неогена.
-
Преимущественное распространение в областях питания палеодолин, как обломочным материалом, так затем и подземными водами, гранитоидов с повышенными концентрациями урана и РАЭ в целом. Наиболее благоприятными в обрамлении и фундаменте являются гранитоиды витимканского комплекса.
-
Развитие в толще неогеновых отложений и кровле кристаллического фундамента экзогенно-эпигенетических процессов, связанных с направленной фильтрацией подземных вод, обуславливающей распространение зон полного и частичного окисления пород в область первично-восстановительной геохимической обстановки.
Первая часть исследований была посвящена сбору доказательной базы наличия возможного оруденения в пределах изучаемой площади.
Геофизические исследования включали: наземную профильную гравиметрию, магнитную и радиометрическую съемки на БПЛА (рис. 3–6).
Съемка проводилась беспилотным летательным комплексом SibGis UAS. Полеты проходили на постоянной высоте 55 метров под датчиком магнитометра, с обтеканием рельефа, непрерывно по профилям, ориентированным вкрест простирания изучаемых структур. Скорость полета БПЛА составляла 8 м/с, магнитометрические измерения выполнялись с частотой 1 Гц. Работы выполнялись в масштабе 1:10 000, объем составил 47 км2 (рис. 3).
Рисунок 3. Карта аномального магнитного поля, съемка БПЛА, ФГБУ ВИМС, 2022–2024 гг.
Магнитометрический датчик представляет собой оверхаузеровский магнитометр семейства POS, разработанный специально для применения в составе комплекса SibGIS UAS.
Одновременно с магнитной съемкой велась запись радиометрического канала. В качестве датчика использовался сцинтилляционный детектор радиации Atom Fast (сцинтилляционный детектор: кристалл CsI размером 7 × 7 × 100 мм с твердотельным фотоэлектронным умножителем). Радиометр крепился на расстоянии 50 см от носителя (высота полета под датчиком 59,5 м) (рис. 4).
В местах выхода неогеновых отложений на дневную поверхность проходились шпуры глубиной до 8 м, всего пройдено 20 шпуров (рис. 7). Вскрыты как зеленоцветные и сероцветные породы, так и окисленные желтые, которые свидетельствуют о перспективности участков.
По результатам гамма-съемки откартированы поля радиогеохимически специализированных на уран гранитоидов. Радиометрические аномалии заверены маршрутами, отобраны образцы, которые отвечают преимущественно лейкократовым гранитам. По результатам прецизионных исследований в гранитах была установлена акцессорная урансодержащая минерализация: цирконы, монациты, ториты, а также многокомпонентные фазы. Все урансодержащие минералы метамиктны и характеризуются заметными колебаниями химического состава.
Рисунок 4. Карта гамма-активности, съемка БПЛА, ФГБУ ВИМС, 2022–2024 гг.
Таким образом, было доказано наличие на площади работ специализированных на уран гранитоидов и специфических изменений осадочных неогеновых образований.
Рисунок 5. Карта графиков гравиметричекой съемки, ФГБУ ВИМС, 2022–2024 гг.
Рисунок 6. Карта полного горизонтального градиента магнитного поля с элементами интерпретации съемки, ФГБУ ВИМС, 2022–2024 гг.
Далее встал вопрос о детальном картировании Муясынской долины и возможных притоков палеореки. Для этой цели был выбран комплекс аэрогеофизических исследований, включающий: аэромагнитную, аэрогамма-спектрометрическую съемки и аэроэлектроразведочные работы с представлением результатов зондирования одновременно во временной (по методу переходных процессов) и в частотной (многочастотное дипольное индуктивное профилирование) форме с применением системы «Экватор».
Выбор комбинированной системы электроразведочных измерений был обусловлен необходимостью получения геоэлектрических разрезов максимального возможного разрешения. Съемку выполнило ООО «Геотехнологии» в полевой сезон 2024 г.
Рисунок 7. Карта фактических материалов
Основными задачами комплексной аэрогеофизической съемки являлись:
-
детальное картирование границ основной (стволовой) палеодолины реки Муясын,
-
картирование палеопритоков II–III порядков,
-
картирование и классификация интрузивных образований по комплексу признаков.
Контур палеодолины в качестве контура распространения низкоомных рыхлых отложений джилиндской свиты N1dz откартирован по распределению интегральных сопротивлений для интервала глубин 0–30 м (частотный канал 15 КГц) (рис. 8).
Палеодолины II порядка уверенно картируются по латеральным распределениям сопротивлений/проводимостей и по псевдоразрезам сопротивлений (алгоритм Resistivity Deep Image) (рис. 9). На сечениях, построенных с применением 1D-инверсии, палеодолины II порядка слабоконтрастны (рис. 9).
В результате комплексного анализа радиогеохимических (рис. 12), магнитных (рис. 10) и электрических характеристик (рис. 8) были построены карты классов с учетом чехла неоген-четвертичных образований (рис. 10) и со снятым неоген-четвертичным чехлом.
Рисунок 8. Карта интегральных сопротивлений для интервала 0–350 м, с интерпретационной нагрузкой
Также были выделены 4 перспективных для поисковых работ участка, которые показаны на рисунках 8, 10, 12.
Таким образом, основными результатами комплексной аэрогеофизичекой съемки можно считать:
-
Детальное картирование главной (стволовой) палеодолины р. Муясын и сопровождающих ее многочисленных палеодолин второго порядка, перспективных на обнаружение рудопроявлений урана.
-
Уточнение пространственного положения геологических границ под чехлом неоген-четвертичных отложений.
-
Классификация гранитоидов витимканского интрузивного комплекса по их радиогеохимическим, электрическим и магнитным характеристикам.
-
Определение границы распространения многолетнемерзлых пород (ММП) в пределах развития палеодолин.
-
Определение границы кровли гранитного массива и чехла рыхлых отложений.
-
Выделение первоочередных участков ( 4 участка) для поисковых работ следующей стадии (геохимические исследования и поисковое бурение) для обнаружения урановых руд.
Рисунок 9. Пример геоэлектрического разреза
В итоге прогнозно-минерагенических работ были выявлены:
-
поля распространения радиогеохимически специализированных пород фундамента,
-
области развития потенциально рудовмещающих осадочных отложений,
-
положение осевых частей предполагаемой палеоречной сети,
-
участки, перспективные на выявление оруденения «палеодолинного» типа.
Выводы
Основным результатом явилась подготовка пакета обоснования поисковых работ на Муясынской площади, контур проектной поисковой площади показан на рисунке 13.
Рисунок 10. Карта аномального магнитного поля с интерпретационной нагрузкой, ООО «Геотехнологии»
На стадии прогнозной оценки территории оптимальным является применение картировочных методов геофизики — магнитной съемки, радиометрии. При решении задач детального картирования незаменимы комплексные аэрогеофизические работы, включающие современные электроразведочные измерения, с последующей наземной детализацией при необходимости.
Благодарности
Выражаем благодарность коллегам из АО «Урангео» и АО «ГНПП „Аэрогеофизика“» за плодотворное сотрудничество.
Рисунок 11. Карта классов геологических образований по геофизическим данным с учетом чехла неоген-четвертичных отложений
Рисунок 12. Карта концентраций тория с интерпретационной нагрузкой
Рисунок 13. Карта планируемых поисковых работ на Муясынской площади
1. Уран российских недр / под ред. Г. А. Машковцева. — М.: ФГБУ ВИМС, 2010.
2. Методические рекомендации по выполнению маловысотной аэромагнитной съемки. — Роснедра, 2018.
3. Лаврова Т. Ю. Комплексная аэрогеофизическая съемка масштаба 1:50 000 Витимского горнорудного района: отчет / Лаврова Т. Ю., Трусов А. А. // АО «ГНПП „Аэрогеофизика“». — 2010.
4. Дзядок С. В. Поиски месторождений урана, пригодных для отработки способом ПВ, в бассейне палеоАмалата Витимского урановорудного района (Республика Бурятия): отчет / Дзядок С. В.
