Введение к работе
Актуальность темы
Практически все прогнозно-поисковые работы на коренные месторождения алмазов в России в целом, и в Архангельской области в частности, проводятся в настоящее время на так называемых «закрытых» территориях, где кимберлитовые трубки перекрыты мощной толщей разновозрастных осадочных образований. Эффективные технологии проведения ГРР для такого типа территории отсутствуют. Как следствие, создалось положение, когда различные организации-недропользователи используют разные комплексы прогнозно-поисковых работ, в результате итоговые прогнозные построения зачастую несопоставимы между собой не только в различных регионах, но и в пределах одного региона. При этом прогрессивное накопление громадного объема разнокачественных и разномасштабных фактических данных существенно затрудняет комплексный анализ и оперативную корректировку хода геологоразведочных работ по принципу обратной связи.
Поэтому актуальным является использование современных информационно-технических достижений для - хранения, обработки и анализа комплексной геолого-геофизической информации и на этой основе - проведение опережающего прогноза. Работы в данном направлении ведутся многими научными и производственными объединениями. На рынке программных продуктов регулярно появляются новые разработки. Недостатком одних является узкая специализация в каком-либо одном направлении (Geosoft, ЕгМаррег), другие предоставляют широкие возможности, без учета специфики поисковых работ на коренные месторождения алмаза (многочисленные варианты ГИС, СУБД). Поэтому возникла необходимость создания специализированной системы, которая могла бы использовать созданные программные продукты (Geosoft, ЕгМаррег, GIS-системы и др.) и учитывать потребности прогнозирования и поиска месторождений алмазов, способную решать следующие задачи:
автоматизировать процесс обработки и анализа данных на любой стадии поисковых работ на коренные месторождения алмаза: от региональных данных, до объяснения природы аномалии;
на основе единого информационного пространства выполнять функции формирования выходных материалов для принятия решений;
выполнять прогнозные задачи на основе критериев локализации разномасштабных алмазоперспективных таксонов в геолого-геофизических полях.
Решение этих задач позволит, во-первых, существенно облегчить и стандартизировать сбор, систематизацию, хранение и анализ разномасштабной и разноплановой исходной геолого-геофизической информации, во-вторых, повысить сопоставимость прогнозных построений для различных территорий.
Цель исследования
Целью исследования является разработка комплексных методов прогнозирования и оценки закрытых территорий севера Восточно-Европейской платформы на перспективность обнаружения коренных месторождений алмаза и
реализация их на основе автоматизированной системы по обработке геолого-геофизической информации
Реализация поставленных задач в рамках настоящей работы сводится к следующему:
-
Создать компьютерную систему обработки и комплексного анализа геолого-геофизической информации с целью прогнозирования коренных месторождений алмазов.
-
С помощью автоматизированной системы провести обработку и анализ данных по известным кимберлитовым полям Зимнебережного алмазоносного района, с целью определения принципов их локализации в региональных геолого-геофизических полях.
-
Провести обработку линеаментной структуры Зимнебережного района, полученной по данным космической съемки и локализовать кимберлитовме-щающие структурные блоки.
-
Выделить в пределах Зимнебережного района, на основе выявленных принципов локализации, алмазоносные таксоны ранга поля.
-
С помощью разработанной системы провести обработку аэромагнитных съемок масштаба 1:10000 - 1:25000 в Зимнебережном алмазоносном районе, и выявить особенности проявления известных трубок взрыва в магнитном поле.
-
Провести прогнозную оценку южных районов Архангельской области, и выделить перспективные участки на обнаружение коренных месторождений алмаза.
Научная новизна заключается в создании оригинальных методик комплексного анализа данных для выделения перспективных участков и аномалий, и реализация их в виде программных комплексов для оперативной прогнозной оценки. В обеспечении информационно-аналитической поддержки всех стадий проводимых геологоразведочных работ в виде обработки первичных данных, оперативного анализа поступающих материалов лабораторных и геофизических исследований, выдачи выходной картографической информации, формировании материала для принятия обоснованных прогнозных решений.
Практическая ценность заключается в разработке методик и технологий комплексной обработки и анализа данных; создании на их основе автоматизированной системы обработки геолого-геофизической информации с целью поиска коренных месторождений алмаза. Созданная система позволяет:
проводить выделение перспективных участков ранга кимберлитового поля на поисковых площадях;
повысить качество и информативность обработки материалов аэромагнитных съемок масштаба 1:10000 с целью выделения перспективных аномалий;
повысить достоверность оценки перспективности локальных магнитных аномалий;
увеличить эффективность прогнозных работ за счет введения методов комплексной обработки геолого-геофизических материалов.
В результате удалось минимизировать временные и финансовые издержки геологоразведочных работ за счет: оперативной обработки поступающих данных; качественной оценки перспективности поисковых участков и выделенных аномалий и, как следствие, локализации поисков и уменьшении количестве пробуренных скважин.
Фактический материал
В работе в качестве эталонных участков использовались фондовые материалы по площадям Зимнего берега с известными кимберлитовыми телами (Товско-Чернореченская, Верхне-Соянская площади), данные по трубкам взрыва Ломоносовского месторождения. Была осуществлена обработка результатов региональных исследований геопотенциальных полей по Архангельской области масштаба 1:200 000. Использовались материалы полученные при проведении поисковых работ на лицензионных площадях ООО «ИНПК «Проэкс», в которых автор принимал непосредственное участие.
Апробация работы
Основные результаты исследований и методика работы докладывались на 1-й научной конференции молодых ученых и специалистов ВИМС, ИМГРЭ, ЦНИГРИ. (Москва 2002 г.), а также в опубликованных работах.
Система демонстрировалась в Министерстве природных ресурсов, на региональных и всероссийских совещаниях (Иркутск, 2000 г., Мирный, 2000 г.)
Положения работы обсуждались на производственных совещаниях и научно-технических советах. Разработанная система внедрена в производство в ООО «ИНПК «Проэкс» и ООО «Борей Групп». Программный комплекс активно использовался при создании отчетов о геологоразведочных работах на лицензионных площадях как средство формирования печатных макетов.
Система успешно применялась при поисках строительных материалов на лицензионных площадях НК «Полярное Сияние». Из пяти рекомендованных участков, три оказались месторождениями, что позволило полностью обеспечить потребности компании в стройматериалах и получить значительный экономический эффект.
Система использовалась при обработке аэромагнитных данных, с целью выделения перспективных аномалий трубочного типа на Березовской, Лодем-ской, Келдинской, Пальской, Лачской (Архангельская область), Нелидовской и Западно-Двинской площадях (Тверская область). Разработанная автоматизированная система защищена авторским свидетельством Роспатента №2004610060.
Объём и структура работы
Диссертация, объемом 160 страниц, состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит 55 иллюстраций, 2 таблицы и список литературы включающий 93 наименования.
В период с 1999 по 2003 годы автор обучался в аспирантуре ЦНИГРИ под научным руководством доктора геолого-минералогических наук В.И. Ваганова. Работа выполнена в ООО «ИНПК «Проэкс». Научное руководство осуществляли доктор геолого-минералогических наук В.А. Милашев и кандидат геолого-минералогических наук B.C. Щукин. Автор выражает всем свою глубокую признательность.
В своих исследованиях автор опирался на советы и помощь Бережного А.Т., Колодько А.А., к.г.-м.н. Головина Н.Н., к.г.-м.н. Голубева Ю.К., к.г.-м.н. Прусаковой Н.А., Гоголь И.В., к.г.-м.н. Саблукова СМ., к.г.-м.н. Смирнова М.Ю., Зудина А.И. и многих других.
Автор выражает искреннюю благодарность - Захарову К.В., Неумоину А.Н., Несмеянову О.Н., Георгиеву В.Н. за помощь и участие в производстве полевых работ и разработке программного комплекса.
Защищаемые положения
В работе выдвигаются следующие защищаемые положения:
-
Разработан модуль обработки и визуализации региональных геолого-геофизических материалов, позволяющий на основе известных принципов локализации кимберлитов в региональных полях прогнозировать перспективные площади ранга кимберлитовых районов и полей. С помощью модуля в пределах Зимнебережного района выделены 3 новых алмазоперспективных площади ранга кимберлитового поля.
-
В модуле обработки линеаментов реализованы методики и алгоритмы анализа линеаментного поля, позволяющие выделять отдельные блоки земной коры ранга кимберлитового поля или нескольких сближенных кимберлитовых полей. С помощью модуля уточнены границы выделенных ранее алмазоперспективных площадей ранга кимберлитового поля в Зимнебережном районе
-
Модуль обработки данных высокоточных аэромагнитных и наземных съемок на основе моделирования и алгоритмов пересчета позволяет выделять алмазоперспективные аномалии трубочного типа, в условиях широко развитых гетерогенных перекрывающих отложений. С помощью модуля в пределах Бе-ломоро-Кулойского плато были выделены перспективные локальные магнитные аномалии, при заверке которых вскрыты проявления поздневендского магматизма.
-
На основе разработанной автоматизированной системы обработки геолого-геофизической информации произведен анализ материалов по территории Архангельской области. На Шенкурском и Карельском кратонах, соответствующих кимберлитовому району, выделены прогнозные площади ранга кимберлитового поля, перспективные на обнаружение кимберлитового магматизма.
