Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор прогнозных исследований в никеленосных районах россии и основные черты геологического строения камчатского срединного массива . 14
Глава 2. Методика интерпретации гравимагнитных данных. 25
Глава 3. Петрофизическая характеристика никеленосных интрузий и вмещающих их пород . 32
Глава 4. Выделение геоблоков с никеленосными интрузиями по гравимагнитным полям. 64
Глава 5. Рудоконтролирующие региональные зоны горизонтальных градиентов поля силы тяжести . 82
Глава 6. Геофизические критерии прогнозирования интрузий дукукского рудоносного магматического комплекса . 105
Заключение. 108
Список литературы. 109
- Обзор прогнозных исследований в никеленосных районах россии и основные черты геологического строения камчатского срединного массива
- Петрофизическая характеристика никеленосных интрузий и вмещающих их пород
- Рудоконтролирующие региональные зоны горизонтальных градиентов поля силы тяжести .
- Геофизические критерии прогнозирования интрузий дукукского рудоносного магматического комплекса
Введение к работе
Актуальность темы. Проведенными на Камчатке в последние десятилетия прогнозно-металлогеническими исследованиями в центральной части полуострова - Камчатском срединном массиве (КСМ) выделена Камчатская никеленосная провинция с ресурсным потенциалом более 1 млн.т., (Трухин и др., 2007). К настоящему моменту известно одно месторождение, сульфидных медно-никелевых руд, относящихся по запасам к категории средних, 27 проявлений и пунктов минерализации. Разработку месторождения и промышленную оценку проявлений проводит горнорудная компания. Часть проявлений не обнаруживают промышленных кондиций. В этой связи актуальна проблема выделения новых перспективных площадей для поисков месторождений никеля.
Месторождение и большая часть проявлений расположены в северной и южной окраинах срединного массива. Никеленосность в КСМ генетически связана с интрузиями габбро-кортландитового магматического комплекса. Объектом прогнозных исследований является Камчатский срединный массив - перспективная территория для выявления невскрытых современным эрозионным срезом никеленосных интрузий и, как следствие, новых рудных районов.
Цели и задачи работы. Целью работы являлось выявление устойчивых признаков и закономерностей отражения в гравимагнитных полях структурного, магматического и тектонического рудоконтролирующих факторов для поисков интрузий никеленосного комплекса в КСМ.
Основные задачи: (1) установить предпосылки отражения в наблюденных аномальных геофизических полях рудоконтролирующих факторов; (2) определить специфические особенности отражения никеленосных интрузий в геофизических полях; (3) выявить параметры преобразования наблюденного поля силы тяжести для выделения компоненты, характеризующей никеленосные интрузии в пространстве; (4) установить геофизические критерии прогнозирования никеленосных
10 интрузий и провести анализ размещения рудоконтролирующих факторов на территории КСМ, выделить новые площади перспективные для поисков никеленосных интрузий.
Фактический материал. В диссертации использованы материалы многолетних личных исследований автора за период его работы в Камчатской поисково-съемочной экспедиции геофизиком, начальником геофизической партии, начальником информационно-компьютерного центра, зав.лаб. геоинформатики НИГТЦ ДВО РАН. Автор лично участвовал в интерпретации геофизических материалов к изданию листов Государственной геологической карты масштаба 1:200000 нового поколения, переинтерпретации и обобщении геофизических материалов крупномасштабных (1:50000) геологосъемочных и поисковых работ в районе КСМ и сопредельных территориях. В работе применены методические наработки, использованные автором при создании им геофизической основы Государственной геологической карты масштаба 1:1000000 (лист N-57). Использован накопленный за эти годы материал по физическим свойствам горных- пород (более 20000 анализов) и собственные петрофизические исследования интрузии Кувалорог, керна из скважин Шанучского медно-никелевого месторождения. В диссертации также использованы фондовые и ранее опубликованные материалы.
Методика исследований. При изучении особенностей аномальных геофизических полей и локализации медно-никелевого оруденения применен структурно-морфологический анализ, который основан на непосредственном нахождении устойчивых связей между морфологией физических полей и объектами прогнозирования. Проведен статистический анализ физических свойств горных пород. Интерпретация геофизических аномалий выполнена с применением количественных методов нахождения параметров аномалиеобразующих объектов - особых точек, характеризующих пространственное положение центров тяжести, кромок и углов тел. Для выделения зон деструкции использован метод вычисления модуля полного горизонтального градиента силы тяжести. Глубинные геолого-геофизические разрезы построены методом плотностного моделирования на основе решения прямой задачи гравиметрии. При обобщении геолого-геофизического материала использованы методы сравнения и аналогии, пространственного анализа с широким применением геоинформационных систем (ГИС).
Научная новизна работы. В результате проведенных исследований: впервые выделены главные петрофизические группы пород КСМ, определяющие аномальные характеристики гравимагнитных полей, установлена контрастная динамика изменений свойств пород никеленосных интрузий, позволившая прогнозировать их положение по особенностям структуры гравитационного и магнитного полей; установлена система региональных рудоконтролирующих зон, проявленных в поле силы тяжести как протяженные зоны горизонтальных градиентов; впервые установлены и обоснованы геофизические критерии прогнозирования геологических блоков содержащих рудоносные интрузии, позволившие выявить новые закономерности размещения никеленосных интрузий в КСМ.
Практическое значение работы. В КСМ по геофизическим критериям выделены новые перспективные площади в ранге рудного поля (узла): в междуречье Правая Коль - Сунтук; среднем течении рек Правая Воровская, Колпакова, Хейван.
Определены границы и расширены перспективы Шанучского рудного поля медно-никелевой специализации, Квинум-Кувалорогской никеленосной зоны.
Защищаемые положения:
1. Сравнительный анализ петрофизических свойств пород никеленосных интрузий показал их высокую избыточную плотность (0.2-0.5 г/см) над породами вмещающих толщ, а по низким
12 магнитным свойствам (эг = 20-^-250*10"5 СИ) они существенно отличаются от плотных и магнитных пород других магматических комплексов на территории КСМ. Установленные особенности рудоносных интрузий создают предпосылки для уверенной идентификации их в гравитационном и магнитном полях на средне и крупномасштабных картах.
Физико-геологическое моделирование никеленосных интрузий, основанное на решении прямой задачи гравиметрии, создало экспериментальную основу для локализации рудоконтролирующих объектов (промежуточных магматических камер) в блоках земной коры до глубины 1-3 км.
Геофизические критерии прогнозирования геологических блоков содержащих рудоносные интрузии: локальные максимумы Ag, контролирующие эти блоки при отсутствии коррелируемых с. ними магнитных аномалий и расположенные в региональных зонах горизонтальных градиентов сипы тяжести, позволили выделить новые перспективные площади в КСМ для поисков месторождений медно-никелевых руд и расширить границы известных рудных районов.
Апробация и публикации. Заверочными поисковыми работами в междуречье Хихку-Мокушка подтверждена перспективность прогнозируемой территории. Были обнаружены не известные ранее обнажение интрузии никеленосного магматического комплекса и рудная глыба с промышленным содержанием никеля.
Материалы работ автора вошли в отчет о создании геофизической основы геологической карты Российской Федерации масштаба 1:1000000 (лист N-57), составной частью в отчеты и объяснительные записки к листам Госгеолкарты масштаба 1:200000 (листы N-57-II, VIII, XIV, XX, XXVI). Основные результаты исследований изложены в 10 публикациях, были представлены и докладывались на научно-практических
13 конференциях, в том числе международных (международная конференция
InterCarto7 «ГИС для устойчивого развития территорий», г. Петропавловск-Камчатский, 2001 г.; региональная научно-практическая конференция «Минерально-сырьевые ресурсы как фактор развития промышленно инфраструктуры Камчатского края», г. Петропавловск-Камчатский, 2007; научная конференция, посвященная 100-летию со дня рождения профессора, лауреата ленинской премии Ф.И. Вольфсона. Г. Москва, 2007 г.; международная конференция «Новые идеи в науках о земле». Г. Москва, 2007 г.), НТС Камчатгеология. Созданы геоинформационные проекты: ГИС «Медно-никелевое месторождение Шануч» и ГИС «Геологическое строение и полезные ископаемые Камчатского срединного массива».
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Глава 1 - Обзор прогнозных исследований в никеленосных районах России и основные черты геологического строения Камчатского срединного массива. Глава 2 - Методика интерпретации гравимагнитных данных. Глава 3 - Петрофизическая характеристика никеленосных интрузий и вмещающих их пород. Глава 4 -Выделение геоблоков с никеленосными интрузиями по гравимагнитным полям. Глава 5 - Рудоконтролирующие региональные зоны горизонтальных градиентов поля силы тяжести. 6 - Геофизические критерии прогнозирования интрузий дукукского рудоносного магматического комплекса.
Благодарности. Работа выполнена в НИГТЦ ДВО РАН при содействии и помощи геологов Камчатской поисково-съемочной экспедиции. Автор признателен за тематические консультации, оказанные В.И.Сидоренко и Г.В.Кувакиным. Коллективу геологического отдела ЗАО «Геотехнология», Е.В.Сидоровой за помощь в сборе и обработке материалов. Особую благодарность автор выражает своему научному руководителю д.г.-м.н. Ю.П.Трухину и консультанту д.г.-м.н. В.А.Степанову.
Обзор прогнозных исследований в никеленосных районах россии и основные черты геологического строения камчатского срединного массива
Вопросам изучения и прогнозирования сульфидных медно-никелевых месторождений посвящено много публикаций. Классификация и характеристики главнейших рудоносных формаций и месторождений приводятся в работах А.Дж.Налдрета (1984, 2003), АН.Лихачева (2006), Н.М.Чернышова и М.Н.Чернышовой (2008) и др. На Воронежском кристаллическом массиве критериям прогнозирования никелевого оруденения много внимания уделено в работах Н.М.Чернышова и М.Н.Чернышовой (2008). Этими исследователями составлена принципиальная схема транскоровой эволюции магматической системы над локальным плюмом при формировании рудоносного мафит-ультрамафитового интрузивного комплекса. Выделены три группы даек (малых интрузий) несущих сульфидную медно-никелевую минерализацию: 1) дайкообразные тела - подводящие каналы (проводники); 2) дайки-апофизы интрузивных эквивалентов продуктов конечной магматической камеры; 3) внутриинтрузивные (внутрикамерные) жильные отщепления расплава и продукты новых поступающих в конечную камеру порций магм с образованием самостоятельных кристаллизующихся систем.
К.С.Черниковым (2008) установлена приуроченность большинства известных сульфидно-медно-никелевых месторождений и рудопроявлении юго-восточной части Воронежского кристаллического массива к границам отрицательных аномалий вертикального градиента силы тяжести на участках сочленения их с положительными. Сделан вывод, что аномалии вертикального градиента силы тяжести, на региональном уровне, могут служить критерием поиска рудных полезных ископаемых.
Петрофизические аспекты рассматриваются в работах М.И. Пахомова, В.И.Пахомова (1988,), Ю.С.Геншафта (1985, 1997, 2001), Д.М.Печерского (1983, 1989,1994, 1995, 2001), Н.С.Афанасьева (1981, 1983, 1998, 2002), А. А. Лузина (2008). Магнитопетрологическая характеристика близповерхностных магматических пород приводится в работе Д.М.Печерского и Ю.С.Геншафта (2001), в которой рассмотрены условия образования магнитных и немагнитных пород при дифференциации базальтовых магм. Деление на магнитные и немагнитные разности происходит уже на магматической стадии и связано с летучестью кислорода, причем это относится не только к основным породам, но и к кислым разностям. На примере интрузивных габбро показано, что все породы по содержанию магнитных минералов образуют две группы соответствующие кумулятивному тренду (немагнитные породы) и тренду магматической дифференциации (магнитные). Это справедливо даже для относительно малоглубинных очагов. В работе показано, что для областей растяжения характерно преобладание магнитных пород, а для участков испытывающих сжатие -немагнитных.
В.И Пахомовым доказано, что часто процессы рудоконцентрации в эволюции вещества (магматического, метаморфического, осадочного генезиса) проявляются в нарушении взаимосвязи петрофизических параметров плотности и магнитной восприимчивости, в т.ч. при дифференциации вещества в процессе эпигенетических изменений.
Значительное количество публикаций посвящено месторождениям Кольского полуострова и Норильского района, как наиболее изученными геологическими геофизическими и петрофизическими методами. Вопросы генезиса и прогнозирования освещены в работах
А.А.Маракушева, А.П.Лихачева, М.Б.Бродаевской, А.М.Кривцова, Ф.И.Свияженинова, Б.М.Гринченко, В.А.Тюремнова, Е.В.Тугановой, Н.П.Лаверова. Петрофизическая и палеомагнитная характеристики медно-никелевых сульфидных руд излагаются в работах К.В.Лобанова, В.И.Казанского, А.В.Кузнецова, В.В.Дистлера и др.
В СНИИГГИМС (1979) и ВНИИ разведочной геофизики (Капралов и др., 1992) разработаны и составлены методические рекомендации по интерпретации геофизических данных и проведению петрофизических исследований при поисках сульфидных медно-никелевых месторождений. Принципы прогнозирования месторождений медно-никелевых руд изложены в трудах ЦНИГРИ (под ред.М.Н.Годлевского и В.И.Кочнев-Первухова,1979) а приемы мат.обработки геохимической информации при поисках медно-никелевых месторождений в трудах ВНИИокеангеология (М.А.Садиков, 1981).
В.А.Поликарповым, А.Л.Рониным, А.А.Елисеевым, С.А.Захаровым, М.Б.Штокаленко и С.А.Козловым разработана концепция прогноза и поисков медно-никелевых месторождений для Мончегорского рудного района. В основе концепции лежит построение геолого-геофизической модели на геохимических, гравимагнитных и электроразведочных данных по методологии от модели рудного района к отдельно взятому рудному телу.
Прогнозированию медно-никелевого оруденения на основе космо-геологических данных в Норильском районе и Кольском полуострове посвящены работы Г.А.Миловского, А.В.Валетова, С.А.Харитонова, К.МЛехович, А.С.Галкина (2002, 2003).
В работах А.Е.Егорова, В.А.Циганова, А.Ю.Приходько на примере норильского района рассматривается возможность прогнозирования никеленосных территорий комплексом аэроэлектроразведки методом переходных процессов (AeroTEM) в комплексе с высокоточной аэромагнитной съемкой.
С развитием компьютерных технологий получили распространение методы компьютерного прогнозирования, основанные на различных статистических и корреляционных способах анализа геологических, геохимических и геофизических данных. А.С.Долгалем, Д.Ф.Калининым, О.И.Олешкевич, О.Н.Симоновым (2006) в результате применения компьютерных технологий ВЕКТОР и MultAlt проведено выделение глубинных геофизических (по материалам средне и крупномасштабных гравиметрических и аэромагнитных съемок) рудоконтролирующих факторов и прогнозная оценка северо-западной части Сибирской платформы на богатое платино-медно-никелевое оруденение. Для локализации перспективных никеленосных площадей авторами использованы критерии глубинного характера: наличие на глубинах свыше 40 км уплотненного слабомагнитного вещества, с которым связывается генерация рудоносных магм, существование структур обеспечивающих повышенную проницаемость коры, приуроченность к «утяжеленным» блокам за счет высокой концентрации пикритовых магм, наличием локальных (20-40 км) магнитных неоднородностей совпадающих с плотностными неоднородностями.
В большинстве никеленосных районов при прогнозировании с использованием гравимагнитных данных характерными являются модели, основанные на высокой плотности и магнитности пород рудоносных интрузий. Породы никеленосных интрузий Камчатского срединного массива, как будет показано ниже (гл.З), в этом аспекте отличаются своими свойствами, что предопределило особенности интерпретации аномальных гравимагнитных полей для КСМ.
Петрофизическая характеристика никеленосных интрузий и вмещающих их пород
Физические свойства горных пород из Камчатского срединного массива и структур обрамления изучались на протяжении длительного периода. При обобщении использован накопленный за эти годы (более 20000 анализов) материал, петрофизические исследования интрузии Кувалорог и керна из скважин Шанучского рудного поля. Для сравнения физических свойств горные породы разбиты на группы по принадлежности к геологическим толщам, комплексам и структурам.
Толщи нижнего структурного яруса представлены породами колпаковской и камчатской метаморфических серий. Толщи верхнего структурного яруса - породами хейванской, химкинской и квахонской свит. Структуры обрамления массива - терригенными породами кихчикской серии и хозгонской свиты, вулканогенными и вулканогенно-осадочными породами ирунейской и кирганикской свит мезозойского возраста, а также осадочными, вулканогенно-осадочными и вулканическими породами кайнозойского возраста. Интрузивные породы сгруппированы по возрасту и принадлежности к интрузивным комплексам. Срединный массив вытянут в меридиональном направлении на 200 километров. Для сопоставления свойств однотипных пород, КСМ разделен на три части (южную, центральную и северную) на широте рек Прав.Колпакова и Облуковина. Такое разделение позволяет лучше понять структуру геофизических полей, наблюдаемых над массивом. Плотность Как известно, плотность горной породы главным образом зависит от ее минерального состава. Наибольшей плотностью обладают интрузивные породы основного состава и породы амфиболитовой фации метаморфизма.
Плотность этих пород близка к 3.0 г/см . Наименьшая плотность отмечается у вулканических пород из обрамляющих массив кайнозойских осадочных и вулканических толщ (песчаники, алевролиты, шлаки, туфы, игнимбриты, кислые эффузивы). Плотность этих пород обычно заключена в интервале значений от 2.2 до 2.45-2.50 г/см3. На рисунке 3.1 приведена сравнительная диаграмма плотности пород высоких фаций метаморфизма (колпаковская и камчатская серии), для различных частей КСМ. Как видно из диаграммы, для всего массива закономерна значительная разница в плотности между гнейсами и амфиболитами, достигающая 0.25-0.3 г/см . Плагиогнейсы, гнейсограниты и мигматиты во всех частях КСМ имеют примерно одинаковую плотность в интервале 2.65 - 2.70 г/см3. В группе гнейсов выделяются амфиболовые гнейсы из центральной части массива (междуречье Прав. Кол паковой и Облуковины). Их средняя плотность повышена на 0.1-0.2 г/см за счет большего количества амфиболов в породе. На диаграмме также видна несколько увеличенная плотность амфиболитов юга массива. Породы зеленосланцевой фации регионального метаморфизма из толщ верхнего яруса (филлиты, слюдяные сланцы, метапесчаники, метаалевролиты) имеют плотность в пределах 2.65-2.66 г/см3, что незначительно ниже плотности гнейсов (рис. 3.2). На их фоне повышенной плотностью выделяются эпидот-хлоритовые сланцы (2.77 г/см ) из южной и микрокварциты из северной (2.88 г/см ), а также филлиты (2.75 г/см ) из центральной частей КСМ. Наиболее плотными породами толщ этого яруса являются кристаллические и амфиболовые сланцы. Прогиб аппроксимирующих кривых на рисунках 3.1-3.2 свидетельствует о том, что центр массива сложен менее плотными породами по сравнению с северным и южным краями. Наиболее ярко эта тенденция проявлена для толщ верхнего яруса.
Рудоконтролирующие региональные зоны горизонтальных градиентов поля силы тяжести.
В качестве геофизического критерия локализации никеленосных площадей рассматривается приуроченность локальных гравитационных максимумов к региональным зонам горизонтальных градиентов силы тяжести. Положение зон указывает на участки деструкции (повышенную проницаемость) в земной коре - потенциальных глубинных магмоводов. КСМ с запада и востока ограничен двумя глубинными (сквозькоровыми) разломами и пересечен несколькими региональными разломами северозападной и субширотной ориентировки. Краевые глубинные разломы выражены гравитационными ступенями, смещением глубинных сейсмических границ [44]. Секущие - характерными коррелируемыми искажениям наблюденного поля Ag. Раздробленность коры в зонах разломов явилась благоприятным условием для продвижения магматических расплавов из мантийных очагов в верхние горизонты коры и их распространению по латерали. Магматические колонны формировались в узлах пересечения разломов, а продвижению магм в верхних горизонтах коры дополнительно способствовала трещиноватость поперечных разломов. Все это создало высокую неоднородность плотности в зонах разломов и, как следствие, сильную изменчивость горизонтальных градиентов поля силы тяжести (рис.4.2). Кроме гравитационного поля эти зоны видны на космических снимках. В пределах зон расположены практически все известные интрузии дукукского никеленосного магматического комплекса. Степень локализации геологического пространства занятого интрузиями зависит от детальности геофизических исследований. Интрузии, находящиеся в интервале глубин 0-3 км. уверенно выделяются при осреднении палетками С Rocp= 3-6 км.
На карте остаточных аномалий (рис.4.3) вдоль западной окраины КСМ выделяются геоблоки, содержащие близповерхностные неэродированные интрузии с никелевой минерализацией: в междуречье Правая Коль и Сунтук, среднем течении рек Правая Воровская, Колпакова, Хейван, к северу и востоку от г.Верхняя Тхонжа (месторождение Шануч). Здесь отмечаются цепочки контрастных максимумов, отдельные аномалии остаточного поля и отсутствуют коррелируемые с ними магнитные аномалии. Количественная интерпретация аномалий Ag показывает, что верхние кромки плотных массивных тел располагаются на глубинах в первые сотни метров, а центры тяжести в интервале 1-2 км, т.е. вполне доступны для современных методов поиска. Большая часть аномалий сосредоточена в градиентной зоне, ограничивающей КСМ с запада (рис.5.1). Рис. 5.1. Схема размещения геофизических критериев никелевого оруденения в Камчатском срединном массиве. 1 проявления медно-никелевых руд; 2 локальные максимумы Ag0Cr; 3 - региональные зоны горизонтальных градиентов силы тяжести; 4 - контур КСМ. Градиентные зоны: Западная (3), Восточная {Bern), Ичинская (Ич), Облуковжская (Обл), Колпаковская (Алл), Квинум-Кувалорогская (Квн-Квг ). Синим пунктиром показаны прогнозируемые перспективные площади. Зона отражает сложную морфологию гравитационной ступени, состоит из отдельных отрезков с различной величиной градиента (рис.4.2). На северном конце зоны расположено местрождение Шануч. На южном окончании зоны находится одно из перспективных проявлений
Тундровое. Все выделенные зоны маркируют разломы, формирующие современный структурный каркас КСМ. Наиболее раздробленные участки находятся в узлах пересечения краевых зон с поперечными, рассекающими массив. Тектоническая активизация в конце мезозоя сформировала на этих участках повышенную проницаемость среды и создала условия для миграции магм в верхние слои земной коры, где образовались магматические камеры подобные Кувалорогской и Дукукской интрузиям. К узлам пересечения зон приурочено большинство проявлений никелевых руд (Шанучская, Квинум-Кувалорогская группы). В перспективе поисков никеленосных интрузий большой интерес представляет узел пересечения Западной зоны с поперечной Колпаковской, в междуречье Колпаковой и Хейвана (2) на рис.5.1. Здесь установлены признаки никеленосности [83]. отрицательные (10), нулевые (11), положительные (12). Схема составлена по материалам аэромагнитных съемок 1:50000 [80, 83, 85]. В остаточных аномалиях Ag выделяется 13 максимумов (рис.5.2). Два максимума наблюдаются над интрузиями левоандриановского комплекса, с ними коррелируются интенсивные положительные магнитные аномалии. Остальные максимумы с магнитным полем связи не обнаруживают. Вероятно, что это аномалии наблюдаются над неэродированными интрузиями дукукского комплекса размерами от 2 до 10 км в поперечнике. В узле Западной и Ичинской зон (рис.5.1) находится Шанучское рудное поле. Закономерным является расположение известных рудопроявлений и самого месторождения Шануч на участках краевых ступеней силы тяжести по периферии остаточных максимумов Ags (рис.4.4). Небольшие рудоносные интрузии месторождения являются ответвлениями крупной базит-ультрабазитовой интрузии под г.В.Тхонжа, местоположение которой подчеркнуто остаточным максимумом силы тяжести. Относительная амплитуда аномалии свидетельствует о крупном массивном теле в недрах горного массива, сопоставимого по размерам с интрузиями Дукук и Кувалорог, но находящимся на глубине.
К востоку от главного максимума наблюдается узкая широтная аномалия небольшой интенсивности. Этой аномалией выражен блок гнейсо-сланцевой толщи, пронизанный мелкими (сотни-десятки метров) инъекциями габброидных магм. Уточнение положения плотных масс проведено моделированием по профилю, пересекающему горный массив г.В.Тхонжа и рудное поле в северо-восточном направлении (рис.5.4-5.5). На рисунке 5.4 видно, что непосредственно под горным массивом ниже уровня моря до 2 километров и глубже моделируется массивная область 2-2.5 км в поперечнике с избыточной плотностью до 0.3 г/см . Такое размещение и плотность обеспечивают возникновение наблюдаемой аномалии. Избыточная плотность 0.2-0.3 г/см по отношению к вмещающей среде на этих глубинах предполагает породы с плотностью в диапазоне 2.8 - 3.0 и более г/см , что соответствует диорит-габбро-перидотитам. Можно предполагать, что здесь находится интрузия базитов - промежуточная магматическая камера, в которую поступали и накапливались порции магмы из мантийного очага. Сама область дифференцирована по плотности так, что внутри нее имеются крупные ксенолиты гнейсов и блоки, сложенные разными петрографическими типами интрузивных пород.
Геофизические критерии прогнозирования интрузий дукукского рудоносного магматического комплекса
Под геофизическими критериями прогнозирования понимаются характерные особенности аномальных геофизических полей и их совокупностей, с определенной вероятностью указывающие на структурно-вещественные обстановки, благоприятные для нахождения искомых геологических объектов. Объектами прогнозирования являются геологические блоки, внутри которых содержатся крупные интрузии и небольшие по размерам тела-сателлиты, расположенные в их экзоконтактовой зоне. В Камчатском срединном массиве никеленосными являются интрузии дукукского габбро-кортландитового комплекса. Областью применимости критериев является территория КСМ, которая отличается характерными типовыми геофизическими полями (гравитационным и магнитным).
Предпосылками для определения геофизических критериев выделения никеленосных интрузий служат сведения о физических свойствах пород и геофизических полях, наблюдаемых над ними. Вмещающая среда для интрузий никеленосного комплекса представлена породами групп 1 и 2 (глава 3). Породы никеленосных интрузий относятся к группе 4 и имеют избыточную плотность по отношению к вмещающей среде 0.2-0.5 г/см . Геологические блоки в верхней части земной коры, в которые внедрены интрузии комплекса, на геофизических картах выделяются в локальной составляющей аномалий силы тяжести в виде контрастных максимумов Ag и не выражаются в магнитном поле. Этим сочетанием аномалий интрузии дукукского никеленосного комплекса отличаются от дунит-клинопироксенит-габбровых интрузий левоандриановского, породы которого имеют высокую плотность и магнитность (группа 5). Кроме базитов левоандриановского комплекса вероятным источником относительных локальных максимумов силы тяжести на территории КСМ являются обширные поля развития эффузивов квахонской свиты, диоритовые части крупных интрузий лавкинского комплекса, интрузии андриановского метагаббрового комплекса. Но, в отличие от дукукских, породы перечисленных геологических образований обладают достаточно большой (свыше 1000x10"5СИ) магнитной восприимчивостью, что позволяет их уверенно идентифицировать по аномальному магнитному полю. При решении прогнозно-поисковых задач важно выделить из общего аномального поля ту его составляющую, которая отражает пространственное положение рудоконтролирующих структур.
Основаниями для выделения в гравитационном поле аномалий, которые можно сопоставить с интрузиями дукукского никеленосного комплекса, являются: высокая плотность пород интрузий по сравнению с вмещающей средой (избыточная плотность 0.2-0.5 г/смЗ); расположение интрузий в верхней части коры, благодаря чему аномальные эффекты от этих тел достаточно интенсивны для регистрации их среднемасштабными съемками; размещение интрузий в пределах метаморфического массива, который выражен характерным гравитационным полем пониженного уровня; размеры наиболее эродированных и крупных интрузий комплекса (Кувалорог, Дукук и др.) составляют в поперечнике от 1 до 7 км, а площадь - до 320 и более кв.км. Первые две предпосылки указывают на то, что аномалии над интрузиями представлены максимумами Ag. Третья предпосылка ограничивает относительно однотипную область земной коры, в которой эти максимумы можно расценивать как возможные аномалии над интрузиями комплекса. Четвертая предпосылка дает возможность для выбора параметров трансформации гравитационного поля для выделения целевых аномалий. Для классификации гравитационных максимумов используются аэромагнитные карты крупномасштабных съемок феррозондовыми магнитометрами. На них, на фоне около нулевого, слабо отрицательного плавного поля (немагнитные породы массива) контрастными положительными аномалиями отмечаются интрузии среднего, ультраосновного и основного состава, а также вулканиты структур обрамления, эффузивы и пирокластические отложения вулкана Хангар.
Породы рудоносных интрузий дукукского комплекса слабомагнитны, заметных аномальных эффектов не создают, в аномальном поле не выражены. Таким образом, геофизическими критериями выявления никеленосных интрузий для КСМ можно считать: локальные максимумы поля силы тяжести и сопряженные с ними гравитационные ступени; отсутствие коррелируемых аэромагнитных аномалий; приуроченность максимумов Ag к региональным зонам модуля полного горизонтального градиента силы тяжести. Для малых интрузий критерием являются зоны высоких градиентов (локальные ступени) на границах максимумов Ag0CT Выводы. Материал изложенный в главах 4-6 позволил доказать второе и третье защищаемые положения.