19 Сентября 2021, Воскресенье17:31 МСК
Курсы на 19.09.2021
72,85 +0,35
Au 1 753 -0,07%
Ag 22,37 -2,44%
85,49 +0,09
Pt 930,60 +0,58%
Pd 2 000 -0,88%

Компьютерное моделирование золоторудных месторождений — исторический аспект

В статье показаны примеры компьютерного моделирования золоторудных месторождений. Эти работы были выполнены автором в 90-х годах прошлого века, однако не потеряли актуальность и в наше время. Несмотря на небольшие технические возможности компьютеров того времени, созданные трехмерные цифровые модели позволили изучить пространственные распределения главных параметров, задаваемых при моделировании, и выявить ряд ключевых особенностей геологического строения и вещественного состава золоторудных месторождений. В итоге, полученные результаты дополнили и изменили
существующие представления о геологическом строении
и генезисе месторождений.

главный научный сотрудник, заведующий лабораторией Геологии рудных месторождений ИГЕМ РАН, д.г.-м.н.А.В. Волков — д.г.-м.н., заведующий лабораторией Геологии рудных месторождений и главный научный сотрудник ИГЕМ РАН.

Введение

В новом тысячелетии геоинформационные системы и компьютерное моделирование стремительно развиваются и активно используются геологоразведкой и горнодобывающей промышленностью. Первоначально это развитие было простимулировано крупными банками, которые выдают кредиты горнодобывающим и геологоразведочным компаниям на основании комплекта документов, подготовленных в «ArcView, Datamine и Autocad Map, MapInfo, Micromine, Techbase, Geoblok, Surfer и др.», а также большой эффективностью компьютерных технологий в нефтяной отрасли.

В настоящее время компьютерные программы позволяют решать комплекс геологоразведочных и проектных задач. С их помощью создают многоуровневую графику (геологические карты, разрезы, погоризонтные планы, блок-диаграммы), содержащие обширные информационные базы данных (ГИС). В результате последующей компьютерной обработки графических и аналитических материалов получают трехмерные каркасные и блоковые модели, которые используются для подсчета запасов, проектирования рудников и подготовки инвестиционных проектов. Однако в фундаментальных научных исследованиях геологии и генезиса рудных месторождений компьютерные модели не находят такого широкого применения.

Задача по использованию компьютерного моделирования для изучения геолого-генетических особенностей месторождения Олимпиада (Енисейский кряж) и прогноза оруденения в его районе была поставлена перед автором в 1984 году Ю.И. Ново жиловым — руководителем научно-производственной группы Министерства геологии СССР.

эвм.jpg

Рис. 1. ЭВМ ЕС-1035 производства ГДР (а) и «Искра-130-М» производства СССР (б).

В 1984–1985 гг. была собрана база данных по месторождению, разработаны основные задачи исследований, выбрано программное обеспечение и в компьютерном центре ИМГРЭ создана трехмерная цифровая модель. Выводы, полученные в результате компьютерного моделирования, позволили наиболее полно обосновать геолого-генетические особенности месторождения в представленном в ГКЗ СССР отчете с подсчетом запасов. Компьютерная модель месторождения Олимпиада по своим параметрам во многом соответствовала требованиям, предъявляемым к современным «блоковым» моделям.

В 1989 г. на основе полученного ранее опыта была построена трехмерная компьютерная модель Майского месторождения на Чукотке, где автор в то время работал, результаты анализа которой были использованы при прогнозе оруденения на перспективном Сыпучинском рудном поле.

Необходимо отметить, что рассматриваемые в статье модели месторождений создавались и анализировались на компьютерах ЕС-1035 и Искра130-М, которые в настоящее время — музейные экспонаты (рис. 1), как и применявшееся в то время (90-е годы) программное обеспечение. В исследованиях практически не использовались возможности пространственного ГИС-анализа.

В 1994–2006 гг. результаты этого компьютерного моделирования нашли применение при изучении геолого-генетических особенностей золотосульфидного вкрапленного оруденения в рамках научно-исследовательских тем ИГЕМ РАН и проектов РФФИ (03-05-64095 и 04-05-64359).

В настоящей статье на нескольких примерах рассмотрен опыт использования компьютерного моделирования для изучения геолого-генетических особенностей золоторудных месторождений.

Характеристика компьютерной модели

В основу компьютерных моделей, результаты анализа которых рассмотрены в статье, положены данные группового опробования. В геологическом словаре [М.: Недра, 1978. Т. 2. С. 138] дано следующее определение: «Проба групповая — совокупность рядовых и объединенных проб, представляющих собой один природный тип или промышленный сорт руды. П. г. анализируются на главные, второстепенные, шлакообразующие и балластные компоненты и составляют из дубликатов рядовых или объединенных проб». П. г. обычно равномерно распределены по всем рудным телам месторождения и соответствуют пересечениям последних поверхностными и подземными горными выработками и скважинами. Достаточно просто получить точные трехмерные координаты каждой п. г. На основе п. г. может быть создан каркас трехмерной компьютерной модели золоторудного месторождения. Количество п. г. обычно на порядок или на два меньше количества рядовых или геохимических проб на месторождении. Например, на месторождении Олимпиада было отобрано всего 530 п. г., а на месторождении Майское — 216 п. г. В тоже время количество рядовых и геохимических проб превышает на этих месторождениях 100 тыс. штук.

распред золота.jpg

Рис. 2. Распределение золота (а), мышьяка (б), углерода (в) в р. т. 1 Майского месторождения (продольная проекция на вертикальную плоскость; Х и Y — координаты)
1 — поля с высоким содержанием элементов; 2 — поля со средним содержанием элементов;
3 — поля с низким содержанием элементов; 4 — поля с фоновым содержанием элементов..

П. г. имеют и другое преимущество перед рядовыми и геохимическими пробами. В отличие от рядовых они анализируются на большее количество компонентов. От геохимических они отличаются точностью методов анализа — пробирным определяются главные компоненты руд — Au и Ag, а химическим и атомно-абсорбционным — второстепенные и попутные компоненты. На месторождении Олимпиада, кроме главных и второстепенных компонентов, был сделан полный силикатный и полуколичественный спектральный анализ п. г. (всего более 30 компонент), а на Майском месторождении к подсчету запасов п. г. были проанализированы на 9 компонент: Au, Ag, As (самородный), As (общий) Sb, S, Сорг., FeO, Fe2O3, SO3.

На рассматриваемых в статье месторождениях были выбраны условные «0» точки отсчета трехмерных координат и по каждой пробе были получены значения Х, Y, Z (рис. 2). Затем к созданному из п. г. каркасу были привязаны другие параметры: номера рудных тел, геологических профилей и горизонтов, расстояния от проб до разломов, даек, зон смятия, эксплозивных брекчий, литология вмещающих пород и т.д. Таким образом, была создана база данных и каркас для последующего компьютерного анализа.

Некоторые геологогенетические особенности золото-сульфидного вкрапленного оруденения

Месторождения золото-сульфидных вкрапленных руд располагаются преимущественно в терригенных и терригенно-карбонатных углеродсодержащих толщах, тяготеют к зонам глубинных разломов, характеризуются высоким золото-серебряным отношением (до 10:1 и выше) и относительно равномерным распределением золота (коэффициент вариации содержаний >60 %), присутствующего главным образом в «невидимой» форме в мышьяковистом пирите (примесь мышьяка 1–5 %) и арсенопирите, содержание которых в рудах составляет 5–10 %. Золотоносные сульфиды образуют мелкую и тонкую вкрапленность в зонах дробления и рассланцевания пород. Морфология рудных тел субсогласная, линзовидная, плитообразная, лентовидная, иногда седловидная или сложная, представленная различными сочетаниями, перечисленных ранее форм. Границы рудных тел часто определяются по данным опробования. Вкрапленное сульфидное оруденение непрерывно прослеживается без существенного изменения своего состава и содержания золота на глубины, превышающие 1,5 км, причем минералогическая латеральная и вертикальная зональность этого оруденения отсутствует. Постоянно устанавливается тесная корреляционная связь золота и мышьяка.

О роли углеродистого вещества в рудообразовании

Многими исследователями роль углеродистых соединений для генезиса золото-сульфидных вкрапленных руд оценивается как весьма существенная [2]. Сорг. (керит-антраксолитового ряда) присутствует в переменных количествах в рудах рассматриваемых месторождений. Отмечается его участие в процессах предрудного динамометаморфизма. Однако попытки выяснения соотношения Au с Сорг. дали противоречивые результаты для разных месторождений. Так В.М. Яновский (в 1990 г.) выделил Au-углеродистую формацию на том основании, что в рудных зонах изученных им месторождений отмечается увеличение концентраций Сорг. в 1,2–1,5 раза по сравнению с вмещающими породами. В ранних публикациях [7] подчеркивалась значительная роль Au-углеродистых соединений в рудах месторождения Карлин. Однако позднее [8] было установлено, что в первичных рудах этого месторождения преобладают вкрапленные золотоносные сульфиды — пирит и арсенопирит, на которые ранее не обращали внимание, наличие же в рудах Au-органичес ких соединений не подтвердилось. Затем Куин и Роз [6] пришли к выводу, что концентрация Сорг. в рудных телах месторождения Карлин соответствует его содержанию во вмещающих породах.

Майское месторождение является типичным представителем Au-сульфидной вкрапленной формации в терригенных углеродистых толщах. Геологическая позиция и строение месторождения достаточно детально освещены в литературе [1]. В измененных породах Майского месторождения выделяются два вида углеродистых соединений: ранние, представленные скрытокристаллическим углеродом типа графит-антрацит, и поздние, представленные битумоидами типа антраксолитакерита. В распределении Сорг. в породах наблюдается обратная зависимость его содержания от степени и характера метасоматичес ких изменений. Так в сильно осветленных серицитизированных алевролитах и песчаниках содержание Сорг. колеб лется соответственно от 0,19 до 0,52 % и от 0,08 до 0,16 %. В темно-серых (до черных) алевролитах рудных тел содержания Сорг. составляет 0,47– 1,44 %. В неизмененных породах за пределами рудного поля отмечаются близкие содержания Сорг. (табл. 1).

 Оборудование (описание)  n      Сорг.
 Черные алевролиты      29  0,88
 Темно-серые алевролиты      7   0,29
 Черные углисто-глинистые алевролиты      5  1,13
 Среднезернистые песчаники      6  0,13
 Разнозернистые песчаники      1  0,54
 Черный алевролит      1   0,72
       Черный алевролит с растительными остатками      1  0,63
 Алевролиты на контакте с дайкой риолит-порфиров      1   2,04
 Мелкозернистый песчаник      1  0,85
 Черный алевролит      1   0,94
 Черный алевролит      1  0,74
                                Алевропесчаник      1  1,22

Табл. 1. Содержание Сорг. во вмещающих породах Майского месторождения.

Роль Сорг. в процессе рудообразования изучалась на основе анализа трехмерной компьютерной модели, основу каркаса которой составили результаты анализов 216 п. г. (табл. 2). П. г. представляют собой один золотосульфидный вкрапленный тип руды. Большое число анализируемых проб, систематичность их отбора и представительность, охватывающая основные рудные тела месторождения, высокая точность выбранных аналитических методов, позволяют считать полученные результаты достоверными. Среднее содержание в рудных телах составило (по 216 п. г.): Сорг. — 0,5 %, Au — 10,3 г/т, Ag — 3,3 г/т, As — 0,89 %, Sb — 0,28 %, S — 3,2 %. Необходимо отметить практически полную сходимость этих результатов с данными, полученными по подсчету запасов методом геологических блоков. 

 Классы содержания Сорг. в рудах, %    n                   Средние значения
 Au, г\т  Ag, г/т   As, %   Sb, %   S, %       Сорг., %  FeO, %  Fe2O3, %
 0,05–0,1  28   7,34  2,4  0,79  0,049 4     0,069   2,7    7,6
 0,1–0,2  37    8,67  2,6  0,84   0,016 3,7     0,13 2,8  7,4
 0,2–0,5  55    11,95  4,6   0,9   0,4   3,1       0,34  3  5,5
 0,5–1,0  79    11,8  3,3   1   0,37 2,9     0,7  3,6    4  
 > 1,0  17   6,54  2,1   0,61   0,38    2,8       1,7   4,2   3 

Табл. 2. Распределение содержания рудообразующих компонентов в зависимости от концентрации Сорг. на Майском месторождении
Примечание: таблица составлена по результатам анализов п. г. n — число проб.

Анализ трехмерной модели показал, что Сорг. распределено в рудных телах крайне неравномерно (табл. 2). В составе рудных тел Майского месторождения постоянно присутствуют алевролиты и тонкозернистые песчаники, переслаивающиеся между собой, поэтому вариации содержания Сорг. в рудах весьма значительные — 0,05–1,7 %. Повышенные концентрации Сорг. (>1 %) отмечаются на северном замыкании рудных тел месторождения, где в разрезе вмещающих толщ преобладают черные алевролиты. Однако содержание золота и мышьяка здесь наиболее низкое (рис. 3). Содержание Сорг. меньше 0,2 % характерно для песчанистого разреза рудных тел, менее благоприятного для образования вкрапленных руд. Концентрация Au здесь не превышает 9 г/т.

диаграмм.jpg

Рис. 3. Диаграммы содержания рудообразующих элементов в зависимости от концентрации органического вещества (по данным анализов 216 п. г. Майского месторождения)
1 — S; 2 — FeO; 3 — Fe2O3

Эти участки рудных тел характеризуются так же отсутствием Sb минерализации, что отчетливо видно на рисунке 3. Участки рудных тел, сложенные равномерно переслаивающимися алевролитами и тонкозернистыми песчаниками (содержание Сорг.. находится в интервале 0,2–1 %), по своим плотностным характеристикам наиболее благоприятны для отложения вкрапленных руд. Именно эти участки отмечаются максимальными значениями Au, As, Sb (табл. 2). В первичных рудах отсутствует корреляция между Au и Сорг. и между As и Сорг. (рис. 3). С другой стороны, отмечается высокая корреляционная зависимость элементов, характерных для вмещающих пород и Сорг. (рис. 4).

диагр 2.jpg

Рис. 4. Диаграммы корреляционных зависимостей в рудах месторождения Майское: а — южный фланг; б — центральная часть; в — северный фланг месторождения. 1 — коэффициент корреляции >0,5; 2 (то же самое) — 0,1–0,3
Цифрами обозначены компоненты корреляционного анализа: 1 — Au; 2 — Sb; 3 — S; 4 — SO3; 5 — Fe2O3; 6 — FeO; 7 — Сорг.; 8 — As.

Таким образом, в результате компьютерного моделирования было установлено, что в пределах рудных тел Майского месторождения не проявляется отчетливой связи в распределении Сорг. с размещением концентраций Au и As, и, соответственно, Au-содержащих пирита и арсенопирита.

Существенного привноса Сорг. в рудные тела Майского месторождения или его выноса в связи с образованием вкрапленных руд не отмечается. Содержание Сорг.. в рудных телах соответствует его содержанию во вмещающих породах (в среднем 0,5 %). Весьма вероятно, что концентрация Сорг. в рудных телах изменяется пропорционально его содержанию в разрезе вмещающих терригенных толщ.

К вопросу зональности Au-сульфидных вкрапленных руд

Золотоносная вкрапленная сульфидная пирит-арсенопиритовая минерализация не обнаруживает существенных изменений состава по латерали и с глубиной [3]. Однако компьютерное моделирование позволило на месторождении Майское наметить элементы такой зональности.

Было установлено, что на горизонте 600–800 м от поверхности в р. т. 1 Майского месторождения происходит заметное снижение содержания As (почти в два раза), а содержание Au остается на прежнем уровне (рис. 2). В приповерхностных и средних частях рудных тел месторождения As обычно имеет очень высокую корреляцию с Au (рис. 5). Следовательно, на глубоких горизонтах в рудных телах, по-видимому, снижается концентрация вкрапленной сульфидной минерализации и, в частности, арсенопирита, основного золотоносного минерала, но возрастает количество в последнем тонкодисперсного (невидимого) Au.

распределени.jpg

Рис. 5. Распределение содержаний золота (а — проекция рудного тела на вертикальную плоскость) и основных рудных минералов (б) в р. т. 1 Майского месторождения
1 — границы р. т.; 2 — повышенная концентрация вкрапленного арсенопирита; 3 — антимонит; 4 — самородный As; 5 — самородное Au.

Анализ трехмерной модели позволил получить новые данные о распределении золота в р. т. Майского месторождения. При переходе от участков с промышленным содержанием Au к бедным как внутри р. т., так и на участках их выклинивания, происходит уменьшение общего содержания сульфидов и особенно тонкоигольчатого арсенопирита, вплоть до его исчезновения. В пределах р. т., по простиранию и на глубину происходит многократное чередование таких участков, что связано со сложным строением рудовмещающих структур с неодинаковой проницаемостью их для рудоносных растворов.

Au/As отношение (табл. 3), несомненно, имеет важное классификационное значение и отражает, по сути дела, золотоносность главного концентратора Au — игольчатого арсенопирита. Некоторая приближенность в определении количества Au, связанного с этими минералами, обусловлена присутствием в рудах Майского месторождения небольшой доли самородного Au, раннего не золотоносного арсенопирита и самородного As. Влияние последнего удалось устранить благодаря определениям в групповых пробах содержания мышьяка, связанного с сульфидами, а первые два мешающих фактора до некоторой степени уравновешивают друг друга. Полученные расчетные данные средней золотоносности игольчатого арсенопирита — приблизительно 690 г/т, хорошо увязываются с непосредственными определениями его продуктивности в монофракциях [3].

№ р.т.   As общий  n  As самор.  n  Sb  n      Сорг.  n   Au/As  n
1  0,86    75      0,05  75    0,54   75     0,66     66      18,8    27   
2   0,85    45      0,04  45   0,13  45    0,19    27       8,6     30   
3  1,03  20   0,02  19    0,17  19   0,75  19    16,4 19
 24  0,49 9  0,02 7 0,056  0,62  6    18,4  7
 31  0,64 21 0,14 21 0,1619  0,6612   16,9  12
 33  0,68 20   0,16  20 0,14 20   0,67 8  12,8 14
 40 1,55  6   0,17 6 0,14 6  0,79  1   13,9 6
 Среднее 0,88  0,07  0,2   0,62    14,6  

Табл. 3. Содержание элементов примесей в р. т. центрального и западного блоков Майского месторождения.

Значения Au/As отношения в рудных телах приведены в таблице 3. Из нее видно, что наибольшие величины этого параметра характерны для р. т. № 1 и р. т. № 24, тяготеющих к тектоническому контакту Центрального и Западного блоков, по обе стороны от которого Au/As неконтрастно снижается, уменьшаясь в р. т. № 2 почти вдвое. Возможно, что крупные тектонические зоны служили каналами, подводившими растворы, постепенно обеднявшиеся Au по мере удаления от них.

В результате компьютерного моделирования выявлено также, что на флангах рудных тел усиливаются корреляционные связи между всеми элементами (рудообразующими — Au, As, Sb, Ag и породообразующими — Сорг., FeO, Fe2O3, SO3), а в центральных частях рудных тел проявляются высокие корреляционные связи только между основными рудообразующими компонентами (рис. 4), что может быть объяснено направленностью рудоотложения от центра рудовмещающей структуры к ее флангам.

Позднерудные минеральные ассоциации кварц-антимонитовой стадии минералообразования в отличие от Au-сульфидной обнаруживают определенную тенденцию к закономерному зональному расположению в пространстве. Sb, как элемент-индикатор кварц-антимонитовой ассоциации, тяготеет главным образом к апикальным частям рудных тел, и ее содержания быстро уменьшаются на глубину (рис. 5). Наибольшие содержания сурьмы свойственны р. т. № 1. В остальных телах Центрального блока количества ее практически одинаковы (табл. 3).

Распределение самородного As в плоскостях рудных тел характеризуется большей равномерностью (рис. 5). Положение наибольших максимумов концентрации этого элемента в р. т. № 1 контролируется линией его сопряжения с зоной р. т. № 31 и структурно может быть связано с локализацией самородного As в апикальных частях последнего. В пользу того, что этот минерал преимущественно тяготеет к верхним уровням рудных тел, косвенно свидетельствует более высокое его содержание в рудных зонах, не вскрытых эрозией (табл. 3). Исключением является р. т. № 24, в котором отмечаются
аномально низкие концентрации, как самородного мышьяка, так и сурьмы, что возможно связано с особым структурным положением этого тела, залегающего в зоне крупного меридионального нарушения, разграничивающего блоки.

Прогнозная оценка оруденения Сыпучинского рудного поля

Сыпучинское рудное поле расположено в 30 км к западу от месторождения Майское. Геолого-структурные и минералого-геохимические особенности оруденения этого рудного поля приведены в публикации [1]. В настоящем разделе они будут только кратко охарактеризованы.

Пространственно рудное поле совпадает с пачкой песчаников сыпучинской свиты мощностью около 200 м, полого залегающей на существенно алевросланцевых флишоидных толщах. Р. т. залегают в пологих параллельных разрывных нарушениях, согласных с вмещающими породами и прослеживающихся по простиранию и падению песчанистой пачки. Они отчетливо пересекают дайки лампрофиров и представляют собой минерализованные зоны дробления с осевыми кварцевыми жилами. Протяженность рудоносных зон дробления по простиранию более 2 км. На рудном поле поисковыми работами выявлено 17 р. т. и потенциально рудоносных структур. В р. т. развиты два типа оруденения: Au-кварцевый и Au-сульфидный прожилково-вкрапленный. В настоящее время промышленное значение представляют Au-кварцевые жилы и зоны золотоносных кварцевых прожилков.

 № рудного тела n       Содержание (10-3 %, г/т)              
Au   Ag  As  Sb Pb  Sn  Bi  Co   Ni Mn
                Рудные тела   
 6  53   0,93   0,81   108,44    3,45    2,74    0,91   0,071   1,06  4,28 107 
 10 89   0,73   0,73  123,91  29,99  3,04   1,08   0,083   1,04  3,676,9
 4  77  1,72  1,4  123,39  22,8  6,17  1,04   0,095    1,66  3,64111,5
 8  66  0,98  0,9  238,5  3,83  3,04  0,72  0,134    0,932  3,7694 
 1 78   0,58   0,7   99,6  1,4  2,8   0,77   0,08  1,25  3,76 112,94
  2  54   0,97   0,8  126,8  4,3  3,13  0,95  0,078  1,22  3,74 96,4
  3 100,5  0,55  76  1,7     2,7     0,58  0,12  0,81  3,898
  5  25   5,88 1,66  708,77  71,12  3,21 0,52 0,07 1,52 3,68   54,06
                       Вмещающие породы, кварцевые жилы, рудные зоны
 Песчаники массивные 166  0,72 0,78   114,8  9,38 3,26  0,85  0,1  1,133 3,61 92
 Алевролиты 90  0,83 0,67 92,6  2,36  4,66 1,07  0,1 1,084,06  103
 Песчаники слоистые 87 1,77   0,7 109 1,81 3,27 0,83 0,089 1,3035,12 126 
 Кварцевые жилы 6   0,07307,3  252,1 2,33 0,78  0,062 0,9 4,16 90
 Рудные зоны341 1,8  0,8177   8,88 4  0,88 0,079 1,11 3,6596 
 Лампрофиры 14  0,32 0,7 63,5 1,73,5  1,1 0,07 1,58 6,85153,5 
 Кварцевые прожилки 301,7  1,7170  2 2,66 0,76 0,066  0,99 3,98 84,5
                       Классы содержаний Au и Sb
 Au>10  26,6 4,8 777,7 6,6 5,11  0,68 0,09 0,95 3,77 111,1
 5<Au<10 10 6,7  2,19 483,5 3,153,65 0,68   0,073  1 3,4 136
 3<Au<537  3,7 0,52427,7  43,8  8,08 0,86 0,095 1,294,9 73,6 
 1<Au<3 97  1,75 0,93206,7  24,7  4,41  0,94  0,092 0,75  3/13 84,6
 0,2<Au<1 477 0,38  0,73  83,64,54  3,54   0,88 0,088 1,4  3,9 101
 10<Sb<100 15 3,3 2,45  484,3 21,3  4,6 0,7 0,092 0,75 3,13 84,6
 2<Sb<10 169 1,5 0,86  162,52,7  3,64 0,91   0,095 1,16  4,07 96,7
 Sb<2169  0,85 0,75  90,64 1,39 3,29 0,88 0,081,16   4,13 105,8
 Всего по месторождению 634  1,27 0,86 137 8,86 3,73 0,89 0,08 1,14 3,99 101,1
Табл. 4. Среднее содержание элементов в первичных ореолах Сыпучинского месторождения
Примечание: анализы выполнены в центральной лаборатории ПГО Севвостгеология.
В таблице представлены только пробы с содержанием Au > 0,2 г/т; n — число проб.


В связи с недостаточной изученностью Сыпучинского рудного поля для создания трехмерной компьютерной модели были использованы вместо п. г. рядовые и геохимические пробы, проанализированные пробирным и количественным спектрохимическим анализом на Au и полуколичественным спектральным анализом на 24 элемента.

В результате компьютерного моделирования были определены главные элементы-индикаторы и рассчитаны статистические параметры оруденения (табл. 4). Максимальные содержания Au в рудах (класс 10–100 г/т) характеризуются повышенными концентрациями As, Ag, Mn и пониженными — Sn, Co, Ni, по сравнению с другими параметрами. Повышенными содержаниями Sb, Pb и Bi характеризуются руды с 3<Au<5,  аналогичные значения характерны также для руд с 10<Au<100. Такие распределения в целом подтвердили установленную стадийность процесса рудообразования [Волков и др., 2006]. Au-кварцевое оруденение характеризуется в основном содержаниями Au>10, и 5<Au<10. Необходимо отметить, что для Au-сульфидных прожилково-вкрапленных руд месторождения Майское в аналогичных классах средние содержания мышьяка вдвое выше.

Компьютерное моделирование показало, что наиболее крупное и богатое на Сыпучинском рудном поле — р. т. 4 (табл. 4); содержания As по р. т., в общем, близки, р. т. 10 и 4 обогащены Sb, Pb и Ag, а р. т. 1 и 3 характеризуются минимальными значениями As — именно в этих телах отчетливо выделяется бонанцевое Au-кварцевое оруденение. Было также установлено, что для Au-квар цевых жил характерна
высокая корреляция Au и Sb; р. т. 1 отличается отсутствием высоких корреляционных связей между рудогенными элементами; для р. т. 2 и 4 отмечаются высокие корреляционные связи Au и As; в р. т. 1 и 3 установлены слабые корреляционные связи между Au и Bi. В целом же по рудному полю выявлена
незначительная корреляция Au и As и высокая — между Sb и Pb, а также весьма существенная связь между Ni и Bi, Co и Mn.

В результате компьютерного анализа было установлено, что оруденение Сыпучинского рудного поля, как и на Майском месторождении, характеризуется повышенными содержаниями Au, As, Sb и пониженными содержаниями по отношению к вмещающим породам, Mo, Ni, Co, Cu, W и Sn. Для рудного поля в целом по некоторым элементам была установлена латеральная зональность. Наиболее четко проявлено смещение аномалий Ag на юго-запад по отношению к Au. Менее четко устанавливается смещение аномалий Pb на северо-запад. Такие же смещения характерны для вторичных ореолов редкометалльной группы элементов, что может быть связано с развитием контактово-метаморфизованных пород в кровле скрытого Сыпучинского интрузивного массива.

Таким образом, анализ компьютерной модели позволил сделать вывод о развитии на месторождении Гора Сыпучая упорных золото-сульфидных вкрапленных руд Майского типа. Оценить масштабы и зональность Au-сульфидного вкрапленного оруденения в его пределах, выявить особенности рудных тел по сравнению с месторождением Майское.

Обсуждение результатов и выводы

Несмотря на небольшие технические возможности, созданные трехмерные цифровые модели позволили изучить пространственные распределения главных параметров, задаваемых при
моделировании, и выявить ряд ключевых особенностей геологического строения и вещественного состава золоторудных месторождений. В итоге, полученные результаты дополнили и изменили существующие представления о геологическом строении и генезисе последних.

Геологическое доизучение старых районов, геолого-съемочные и поисковые работы на новых территориях, разведка новых и освоение известных месторождений, приводят к накоплению большого объема самой разнообразной геологической информации. Поэтому использование компьютерного моделирования в научных исследованиях представляется весьма перспективным, эффективным и жизненно необходимым, поскольку в системный анализ вовлекается возрастающий с каждым годом объем информации.

Таким образом, основная цель компьютерного моделирования в фундаментальных научных исследованиях — получение дополнительной информации, позволяющей изменить или подтвердить существующие представления на основе анализа большого объема фактических данных.

Для широкого внедрения компьютерного моделирования в практику научных исследований должны быть решены две основные задачи:

  1. Создание специализированной ГИС-среды (разработка структуры, хранение, пополнение и использование баз данных).
  2. Применение современного компьютерного программного обеспечения. Последнее включает: информационно-поисковую систему; блок построения графических образов; блок интерпретации и анализа геологической информации.
В настоящее время происходит революционное развитие компьютерных технологий, что, несомненно,
должно стимулировать создание новых современных трехмерных цифровых моделей месторождений.

В плане дальнейшего развития исследований можно предложить в рамках программы «Электронная
Земля» проект, направленный на создание и анализ современных трехмерных компьютерных моделей крупных и сверхкрупных месторождений стратегических видов минерального сырья. Каркасом для этих моделей могут служить п. г., данные по которым сведены в специальные тома отчетов ГКЗ и хранятся во Всероссийских геологических фондах (ВГФ). В результате работ по проекту могут быть получены новые данные и выводы, позволяющие пересмотреть существующие представления на геологическое строение и генезис этих месторождений. Созданные компьютерные модели найдут практическое применение при прогнозе, поисках и оценке новых месторождений.

книга.png
  1. Волков А.В., Сидоров А.А. Уникальный золоторудный район Чукотки. Магадан: СВКНИИ ДВО РАН. 2001. 180 с. 
  2. Иванкин П.Ф. Иншин П.В., Назарова Н.И. Формы переноса и условия отложения золота в черносланцевых зонах. Тр. ЦНИГРИ, 1984. Вып. 164. С. 34–50. 
  3. Новожилов Ю.И. Гаврилов А.М. Золото-сульфидные месторождения в терригенных углеродистых толщах. М.: ЦНИГРИ, 1999. 175 с. 
  4. Томсон И.Н., Сидоров А.А. Полякова О.П. и др. Графит-ильменит-сульфидная минерализация в рудных районах Востока СССР. Геология. рудн. месторождений. 1984. № 6. С. 19–21. 
  5. Яновский В.М. Основные особенности месторождений золото-углеродистой формации. В сб.: Вопросы типизации золоторудных месторождений и районов и принципы прогнозирования золотого оруденения. Тр. ЦНИГРИ, 1984. Вып. 165. С. 35–42. 
  6. Kuehn C.A., Rose A.W. Carlin Gold Deposit, Nevada: Origin in a Deep Zone of Mixing between Normally Pressured and Overpressure Fluids. Econ. Geol. 1995. Т. 90. № 1, Р. 17–37. 
  7. Radtke A.S., Scheiner B.G. Studies of hydrothermal gold deposition at Carlin gold deposit, Nevada: the role of carbonaceous materials in gold depositions. Econ. Geol. 1970, Т. 65. № 2. Р. 87–102. 
  8. Wells J.D., Mullins T.E. Gold-bearing arsenic pyrites, determined by microprobe analysis, Cortes and Carlin gold mines, Nevada. Econ. Geol. 1973. Т. 68. № 2. Р. 187–201.
Опубликовано в журнале “Золото и технологии”, № 1 (51)/март 2021 г.
Утилизационный сбор экологии не подмога
О применении Арбитражным судом Красноярского края коэффициента Кдл в споре Росприроднадзора и НТЭ
Налоги горного предприятия. Почему их теряет государство?
Включение горноотводного акта в качестве неотъемлемой части к лицензии
^ Наверх