Введение к работе
Актуальность темы заключается в новом восприятии и использовании пространственной геологической информации при минерагенических исследованиях с помощью геолого-картографического моделирования (ГКМ) по поисковым критериям в технологиях геоинформационных систем (ГИС).
Основная цель работы – установление закономерностей распределения рудных полезных ископаемых и алмазов хорошо изученной территории Пермского края, расположенной на востоке Восточно-Европейской платформы и смежной западной части Уральской складчатой системе до Главного Уральского разлома. Принятый инструмент исследования – ГКМ в технологиях ГИС. Несмотря на широкое применение ГКМ в практической геологии, особенно с развитием компьютерных технологий, методология этого метода в научной геологии раскрыта недостаточно. Таким образом, дополнительной целью работы было совершенствование методологии ГКМ при применении его в минерагенических исследованиях.
Для достижения цели необходимо было решить ряд задач: 1) провести общий анализ геологии региона, включая анализ стратиграфии, тектоники, глубинного строения, магматизма и полезных ископаемых, 2) разработать методологию геолого-картографического моделирования, 3) провести морфоструктурное (морфоминерагеническое) районирование и 4) минерагенические исследования с помощью ГКМ, 5) выделить перспективные территории на установление месторождений полезных ископаемых для пополнения минерально-сырьевой базы Пермского края.
Научная новизна работы заключается в выявлении новых закономерностей пространственного распределения рудных полезных ископаемых и алмазов исследуемой территории, совершенствовании методологии ГМК в технологиях ГИС применительно к региональным минерагеническим исследованиям.
Положения диссертации, выносимые на защиту.
-
Основным методом минерагенических исследований с целью прогноза месторождений твердых полезных ископаемых является геолого-картографическое моделирование – пространственный анализ сочетания прогнозных критериев и минерагенических факторов как геологических полей.
-
Схема закономерности размещения рудных полезных ископаемых востока Восточно-Европейской платформы и смежной западной части Уральской складчатой системы представляет пространственное распределение металлов двух групп: повсеместно распространенные и характерные для определенных минерагенических подразделений и тектонических структур.
-
Модель алмазоносности Уральской складчатой системы: россыпи алмазов развиты только на морфоструктурах надвиговых пластин Западно-Уральской внешней зоны складчатости и на морфоструктуре Улсовской расщелины Улсовско-Висимского мегасинклинория с отсутствием проявления магматизма и являются переотложенными россыпями с хорошо отсортированными алмазами и унаследованным прибрежно-морским генезисом.
Исходные материалы, использованные в работе.
Карты и цифровые модели: схема строения фундамента Пермского Приуралья и Кировской области (В.М.Проворов, 2000-2007); тектоническая схема Северного, Среднего и северо-восточной части Южного Урала (И.Д.Соболев, 1966); тектоническая карта Урала масштаба 1:1000000 (И.Д.Соболев, 1983); цифровая модель геологической карты Пермской области масштаба 1:500000 (Б.К.Ушков, 2002, с участием автора); геологическая карта масштаба 1:200000 Северного и Среднего Урала; цифровые модели геологических карт третьего поколения масштаба 1:200000 (ФГУП «Геокарта-Пермь», Уральского регионального компьютерно-информационного центра г. Екатеринбурга, 1995-2006); карта фонда нефтяных структур Пермского края за 2006-2008 гг. масштаба 1:500000 (ОАО «ПермНИПИнефть); цифровая модель рельефа (ЦМР) Пермского края, масштаба 1:200000 (А.Г.Попов, 2000-2008); карта магнитных аномалий масштаба 1:200000 по базе данных (Б.В. Гололобов, 2002) в авторском варианте. Космические снимки, соответствующие масштабам 1:100000-1:10000 LandSat, IRSS и программа Google Earth. Базы данных, связанные с картографической информацией: месторождения и проявления полезных ископаемых Пермского края (Б.К.Ушков, 2002, А.Г.Попов, 2006); россыпи алмазов Пермского края (А.Г.Попов, 2003); фонд структурных скважин по Пермскому краю 1995-2000 гг.; стратиграфия Пермского края на основе Стратиграфических схем Урала, Предуралья и Восточно-Европейской платформы (1980-1997), легенда Средневолжской серии листов Государственной геологической карты РФ масштаба 1:200000 (1999), легенда Пермской серии листов государственной геологической карты РФ масштаба 1:200000 (ФГУП "Геокарта-Пермь", 2000); биостратиграфические и минералогические критерии расчленения мезозойско-кайнозойских отложений западного склона Урала (В.В.Оборин, Т.В.Харитонов, А.Г.Попов, 2004), а также данные геолого-съемочных работ (ГСР) по Пермской области за 1980-2005 гг. и геолого-поисковые отчеты на алмазы по западному склону Урала за 1939-2002 гг.
Автором проанализировано 360 литературных источников, в том числе 97 опубликованных и 263 геолого-поисковых отчетов и тематических работ, хранящихся в Пермском фонде геологической информации.
Практическая значимость заключается в прогнозе месторождений полезных ископаемых и выделении перспективных площадей для постановки поисково-оценочных работ.
Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе в рецензируемом научном журнале, входящем в перечень ВАК РФ. Научные результаты обсуждались на научно-производственных конференциях по геологии и полезным ископаемым Западного Урала, по проблемам минералогии, петрографии и металлогении Урала (Пермь, 2002-2006), на конференции, посвященной 50-летию открытия первой алмазной кимберлитовой трубки «Зарница», ВСЕГЕИ, (Санкт-Петербург, 2004); конференции «Использования технологий ГИС, ArcView, ArcGIS, ESRI», (Пермь, 2006). За статьи по теме диссертации автор отмечен дипломом конкурса МПР РФ «Рациональное природопользование и охрана окружающей среды – стратегия устойчивого развития России в XXI веке» (2006). Апробация работы проведена в ФГУП «Геокарта-Пермь» при геологическом доизучении территории Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей масштаба 1:100000 (2002), стратиграфии мезо-кайнозойских отложений Урала и Восточно-Европейской платформы (2004), создании геолого-экономической карты Пермской области (карта ценовой поверхности минерально-сырьевых ресурсов); в ООО «Горная компания «Эдельвейс» при оценке возможного верхнепермско-мезозойского кимберлитового магматизма на территории Кировской области (2004); в ФГУГСП «Пермгеолнеруд» при оценке прогнозных ресурсов железа, золота, платины и алмазов Красновишерского и Горнозаводского районов Пермского края (2007). В 2005-2008 гг. материалы работ использовались автором при работе в Министерстве природных ресурсов Пермского края.
Личный вклад автора заключается в:
создании прогнозно-минерагенических карт Пермского края для рудных полезных ископаемых и алмазов;
создании базы данных россыпей алмазов;
выводах по алмазоносности Урала;
результатах минерагенических исследованиях;
усовершенствовании методологии ГКМ с целью прогноза месторождений полезных ископаемых.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и четырех графических приложений. Работа содержит 145 страниц текста, 27 иллюстраций и 6 таблиц в тексте. Графические приложения: карта морфоструктур, прогнозно-минерагеническая, минерагения алмаза и карта фундамента, составленные с использованием лицензионных программ ArcView 3.2a-3.3, ArcGIS 8.2.-9.1. Автор имеет сертификаты от компании ESRI на ArcInfo и ArcGIS.
Автор выражает благодарность научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук, профессору Ф.А.Курбацкой, доктору геолого-минералогических наук, заведующему лабораторией месторождений алмазов кафедры минералогии Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова В.К.Гаранину, докторам геолого-минералогических наук, профессорам кафедры минералогии и петрографии Пермского университета Б.М.Осовецкому, Р.Г.Ибламинову, заслуженному геологу России Б.К.Ушкову, геологу Т.В.Харитонову, кандидату технических наук А.В.Коноплеву, геологам ЗАО «Уралалмаз» Н.Г.Калашникову, Г.П.Корелину и Ю.Г.Пактовскому.
