Построение прогнозных карт обычно проводится на основе предварительного анализа выяснения информативности поисковых критериев на качественной основе. Такой подход вносит элемент субъективизма в оценку важности и ранжирования поисковых критериев. Однако для хорошо изученных регионов возможно проводить количественную оценку информативности поисковых критериев с помощью вероятностно-статистических методов. К числу таких методов можно отнести алгоритм Байеса [1], информационную меру Шеннона [2] и другие. Актуальность таких исследований очевидна, так как позволяет проводить металлогенический анализ и построение прогнозных карт на объективной основе. Цель исследований – оценка информативности поисковых критериев с использованием информационной меры Шеннона.
Результаты исследований. В пределах Горного Алтая и Горной Шории распространены многочисленные типы золотого оруденения: золото-сульфидно-кварцевое жильное, золото-черносланцевое, золото-ртутное, золото-медно-скарновое, медно-молибден-золото-порфировое, медно-золото-порфировое, эпитермальное золото-серебряное. Каждый из перечисленных типов имеет свой специфический набор ведущих поисковых критериев, количественная оценка которых определена с помощью информационной меры Шеннона [2]. Для некоторых типов золотого оруденения количественные оценки информационной меры сведена в табл. 1 и 2. Методология количественных расчётов базируется на определении вероятностной оценки информативности критериев, исходя из соотношений числа золоторудных объектов относительно конкретных критериев с учётом площадей, занимаемых этими критериями. Все исходные данные «снимаются» с карт закономерностей размещения полезных ископаемых и специализированных карт поисковых критериев.
I Aj →Bi = log P(Bi /Aj) / P (Bi),
где P(Bi / Aj) – вероятность осуществления события Bi после принятия сообщения Aj (апостериорная вероятность); P(Bi) – вероятность осуществления события Bi до принятия сообщения Aj (априорная вероятность).
Численные величины информативностей весьма дифференцированы для разных критериев и типов золотого оруденения [7] приведены в табл. 1.
Таблица 1
Информативность некоторых поисковых критериев и признаков различных типов золотого оруденения Горного Алтая и Горной Шории
|
Критерии и признаки |
Au-Cu-cкарно-вый |
Au- сульфидно-кварцевый жильный |
Кварцево-штокверковый Au-cульфидный |
Au-черносланцевый |
Au-теллуридно-скарновый |
|
1. Пространственная и парагенетическая связь с дайковыми комплексами: а – долерит-диорит-гранодиорит-гранитовыми; б – долерит-лампрофировыми |
0,95 0,23 |
0,39 -0,18 |
0,81 -0,15 |
0,55 0,76 |
0,45 0,89 |
|
2. Связь с участками развития: а – аномальных параметров флюидного режима рудогенерирующих магматитов; б – проявления трансмагматических высоковосстановленных флюидов, открытых по F, Cl, CO2 |
0,97 0,99 |
0,96 0,98 |
0,95 0,97 |
0,98 0,99 |
0,98 0,99 |
|
3. Структурный контроль оруденения: а – расстояние от разломов сбросо-сдвигового типа субмеридиональной и С-З ориентировки: 0-0,5 км 0,5-1 км 1-,15 км б – зоны повышенной трещиноватости; в – участки антиклинальных перегибов; г – флексурные изгибы |
0,85 0,43 -0,13 0,90 0,55 0,73 |
0,87 0,32 -0,04 0,18 -0,17 -0,12 |
0,88 0,41 -0,21 0,93 0,23 0,34 |
0,92 0,69 -0,22 0,90 0,72 0,58 |
0,91 0,66 -0,018 0,90 0,71 0,56 |
|
4. Метасоматиты: а – скарны б – зональные метасоматиты (эйситы-гумбеиты) в – окварцевание в скарнах г – зональные ореолы минералов-спутников (борнит, пирит, халькопирит, халькозин и др.) |
0,95 0,80 0,91 0,83 |
-0,27 0,56 -0,29 0,82 |
0,11 0,77 0,12 0,81 |
-0,06 -0,12 -0,23 -0,23 |
0,87 0,82 0,83 0,93 |
|
5. Аномальные структуры геохимических полей (АСГП): а – не линейные, близкие к изометричным с Au, Cu, Bi, Ag в зоне ядерного концентрирования; б – линейные АСГП с Au, Bi, Cu, Ag в зоне ядерного концентрирования |
0,93 0,17 |
0,23 0,83 |
0,81 0,43 |
0,79 0,31 |
0,78 0,33 |
|
6. Особенности геофизических полей: а – отрицательные значения и перегибы изолиний магнитного поля, маркирующие сдвиговые разломы; б – сочетания низких значений магнитного спектра шкалы (от -300 до +700 нТл); в – Аномалии ВП г – Аномалии N Fe и N Cu на кривых РРК по ГИС |
0,22 0,92 0,17 0,83 |
0,87 -0,26 0,64 0,76 |
0,36 0,38 0,18 0,68 |
0,39 0,11 -0,27 - |
0,19 0,92 -0,29 0,34 |
Региональные критерии. Анализ таблиц показывает, что главенствующее значение из региональных критериев для контроля золотого оруденения имеют магматические в разных выражениях (массивы, дайки рудогенерирующих магматитов, особенности их флюидного режима – окисленность, восстановленность флюидов, фугитивности и парциальные давления летучих компонентов), которые «сняты» со специализированных металлогенических карт и карт закономерностей размещения золотого оруденения региона. Для перечисленных типов оруденения в таблицах наиболее высокие значения информативности (0,95-0,99) получены для участков развития аномальных параметров флюидного режима рудогенерирующих магматитов (повышенные значения фугитивностей и парциальных давлений хлора, бора, углекислоты, воды), а также для областей проявления трансмагматических флюидов в рудогенерирующих магматитах. Оба критерия обусловлены особенностями проявления дериватов мантийно-корового взаимодействия в верхней литосфере, являющихся продуктами распада магмо-флюидодинамических систем, генерированных плюмтектоникой в нижней мантии, в процессе поднятия к поверхности Земли [3-5].
Важнейшее значение для золото-сульфидно-черносланцевого типа оруденения имеет фемический тип субстрата земной коры, где выделяются дериваты офиолитового дунит-гарцбургитового сеглебирского комплекса (Є1) и низкотитанистых метабазальтов манжерокской свиты (Є1), характерных для обстановок океанического спрединга и надсубдукционной обстановки (Сиинско-Коуринский рудный узел). Аналогичная ассоциация черносланцевых разрезов, вмещающих золотое оруденение, с офиолитами наблюдается в Сокпанды-Чичкитерекском золоторудном узле.
Для эпитермального золото-серебряного оруденения важное поисковое значение имеет фемо-сиалический тип субстрата. При этом оптимальный поисковый признак для Сурича и Майско-Семёновского участка имеют вулканические аппараты центрального типа и наличие флюидо-эксплозивных брекчий [5].
Геофизические предпосылки локализации различных типов оруденения имеют свои специфические особенности. В целом Синюхинское, Чойское, Ульменское, Ишинское рудные поля располагаются между локальными аномалиями ∆g. При этом более высокое гравитационное поле напряженностью 6-8 мГал на участках рудных полей обусловлено: а) наличием диоритов, габброидов имеющих самые высокие значения плотности (2,93-2,95 г/см3); б) существованием в некоторых рудных полях магмоподводящих каналов, в области которых породы характеризуются повышенными значениями гравитационного и магнитного полей. Здесь же проявлены и насыщенные рои даек пестрого петрографического состава, среди которых значительный «удельный вес» составляют основные по кислотности породы – долериты и диориты. В других частях рудных полей гравитационное поле понижено до 3,5-4 мГал. Для золото-колчеданного барит-полиметаллического оруденения, отражённого в табл. 2, благоприятны высокоградиентные магнитные аномалии интенсивностью 1000-2500 гамм.
Локальные критерии. Золото-сульфидное оруденение в углеродисто-карбонатно-терригенных разрезах контролируется зонами трещиноватости и разломами, оперяющими крупные дизъюнктивы глубокого заложения. Наиболее благоприятные обстановки локализации оруденения сосредоточены в узлах сопряжения таких зон трещиноватости с благоприятными литологическими предпосылками (повышенные углеродистость и карбонатность пород). Зоны повышенной трещиноватости сопровождаются комплексами даек, претерпевшими интенсивный метасоматоз (пропилитизация, лиственитизация, березитицация). Минералогические признаки включают наличие мышьяковистого пирита и игольчатого арсенопирита, а также большое количество и многообразие генераций сульфидов. Наиболее информативные геофизические предпосылки – наличие достаточно интенсивных аномалий ВП и ЕП (табл. 1 и 2).
Метасоматиты, сопровождающие рудные тела, весьма различны для разных типов оруденения. Эпитермальное золото-серебряное оруденения субвулканического типа характеризуется мощно проявленной аргиллизацией, накладывающейся на пропилиты. Для скарновых типов оруденения наиболее информативны, помимо самих скарнов, околорудные метасоматиты эйсит-гумбеитового типа и наложенное окварцевание.
Структурный контроль для различных типов оруденения проявляется по-разному и дифференцируется по своей значимости. Для золото-медно-скарнового оруденения важнейшую роль играют участки антиклинальных перегибов, сопровождающихся структурами отслоения, и, в меньшей мере, – флексурных изгибов пластов известняков. К сопряжению этих структур с зонами повышенной трещиноватости и дизъюнктивами северо-западного и субмеридионального простирания приурочены рудные столбы и линзы концентрированного оруденения. Для многих типов золотого оруденения рудоконтролирующая роль разломов сдвиговой кинематики ограничивается расстоянием до 1 км (с максимумом информативности для интервала 0,5-1 км). Свыше указанного интервала (более 1 км) информативность значимости структурного фактора становится отрицательной.
Таблица 2
Информативность некоторых поисковых критериев и признаков различных типов золотого оруденения Горного Алтая и Горной Шории
|
Критерии и признаки |
Au-Ag эпитермальный |
Au- колчеданный барит-полиметаллический |
Скарновый Au-железорудный |
Au-порфировый |
Au-Hg тип |
|
1. Тип субстрата земной коры: а – фемический б – фемо-сиалический |
-0,28 0,86 |
0,91 -0,38 |
0,75 -0,29 |
-0,42 0,77 |
0,25 -0,11 |
|
2. Рудовмещающие породы: а – терригенные б – вулканогенные в – интрузивные |
-0,89 0,91 -0,66 |
-0,55 0,76 -0,75 |
0,24 0,54 0,08 |
-0,44 0,28 0,27 |
0,67 0,01 -0,54 |
|
3. Пространственная связь с массивами гранитоидов: а – I- типа б – А-типа |
0,49 0,58 |
-0,54 -0,94 |
0,68 -0,21 |
0,08 0,90 |
-0,04 -0.01 |
|
4. Пространственная и парагенетическая связь с дайковыми комплексами: а – габбро-пироксенитовыми б – долерит-диорит-гранодиорит-гранитовыми; в – монцонит-сиенитовыми г – долерит-лампрофировыми |
-0,71 0,07 0,56 -0,44 |
0,87 0,21 -0,13 -0,18 |
-0,28 0,36 0,64 -0,22 |
-0,51 0,29 0,73 -0,09 |
0,12 0,76 -0,13 |
|
5. Связь с участками развития: а – аномальных параметров флюидного режима рудогенерирующих магматитов; б – проявления трансмагматических высоковосстановленных флюидов, открытых по фтору, хлору, углекислоте |
0,94 0,95 |
0,96 0,97 |
0,98 0,98 |
0,97 0,99 |
0,34 0,88 |
|
6. Структурный контроль оруденения: а – зоны вязких разломов б – зоны повышенной трещиноватости; |
0,69 0,75 |
0,71 0,63 |
-0,25 0,49 |
-0,47 0,68 |
0,15 0,66 |
|
7. Наличие флюидо-эксплозивных брекчий |
0,90 |
-0,81 |
0,33 |
0,95 |
0,33 |
|
8. Околурные метасоматиты: а – скарны б – пропилиты в – березиты г – листвениты д – фельдшпатолиты е – аргиллизиты |
0,13 0,45 0,58 0,29 0,21 0,95 |
-0,24 0,66 0,72 0,24 0,19 -0,21 |
0,71 0,58 0,69 0,25 0,21 -0,16 |
-0,16 0,42 0,67 0,22 0,89 0,55 |
-0.87 -0,12 -0,23 0,56 -0.65 0,88 |
|
9. Зональные аномальные структуры геохимических полей (АСГП) |
0,97 |
0,52 |
0,77 |
0,83 |
0,88 |
|
10. Особенности геофизических полей: а-высокоградиентные положительные магнитные аномалии интенсивностью 1000-2500 гамм; б – отрицательные аномалии магнитного поля 1000-2500 гамм в – Аномалии ВП г – Аномалии ЕП |
-0,48 0,79 0,55 0,47 |
0,93 0,90 0,53 0,41 |
0,18 0,53 0,21 0,06 |
-0,42 0,71 -0,03 -0,02 |
0,55 0,11 0,56 0,66 |
Для жильного золото-сульфидно-кварцевого оруденения ведущую рудоподводящую и рудолокализующую роль играли сбросы, сбросо-сдвиги и взбросо-сдвиги субмеридиональной и сопряженной с ней СЗ ориентировки. Узлы сопряжения разломов выше обозначенной ориентировки были флюидоподводящими каналами для золото-медно-скарнового оруденения и рудолокализующими – для жильного золото-сульфидно-кварцевого геолого-промышленного типа.
Геохимические признаки имеют важнейшее значение при поисках различных типов оруденения. Так для золото-медно-скарнового оруденения характерны нелинейные (близкие к изометричным) АСГП с золотом, медью, висмутом, серебром в зонах ядерного концентрирования [8]. Для жильного золото-сульфидно-кварцевого оруденения такие АСГП менее характерны, а ведущими для них являются линейные АСГП с таким же элементным составом зон ядерного концентрирования и четкой приуроченностью к зонам сдвиговых нарушений (табл. 1). Аномальные структуры геохимических полей для разных типов оруденения имеют свои специфические наборы химических элементов в зонах ядерного концентрирования: в золото-медно-скарновом – золото-медь-висмут, в золото-теллуридно-скарновом – золото-теллур-висмут, эпитермальном золото-серебряном – золото-серебро-свинец-цинк.
Промышленное золото-медно-скарновое оруденение приурочено к участкам с пониженным намагничением – от 500 до 3000х10-6 ед. СГС. Такие значения спектромагнитной шкалы характерны для ареалов гидротермально измененных пород, претерпевших разуплотнение с понижением характеристик намагниченности. Скарновые залежи создают значения магнитного спектра шкалы от –300 нТл до +700 нТл.
Интерпретация результатов. Информативности поисковых критериев и признаков различных типов оруденения весьма значительно отличаются по значениям и набору признаков, что затрудняет объективность использования их без учёта вероятностно-статистической оценки их значимости в каждом конкретном случае.
Количественные значения информативностей критериев оруденения, вынесенные на карту, позволяют построить карту информативностей поисковых критериев и признаков в аддитивном варианте. Суммарные величины информативностей отражают кооперативный облик золоторудных объектов по проанализированным критериям ранга рудных полей и узлов. Карты информативности поисковых критериев золотого оруденения в числовых значениях информативностей позволяют более объективно подходить к прогнозной оценке минерагенических таксонов ранга рудных полей и узлов и выделению перспективных площадей за пределами известных месторождений и рудопроявлений.
Заключение
Различные геолого-промышленные типы оруденения золота характеризуются своим набором значимых признаков и факторов оруденения и выражены в численном выражении.
Важное значение имеют сочетания факторов и признаков оруденения для каждого геолого-промышленного типа, что следует учитывать при прогнозных построениях и выделении перспективных участков.