Прогнозирование россыпей — реальность и возможности

Таранов С.М., ООО «Ореол», Кузнецов А.В.
Золотодобыча, №162, Май, 2012

Уникальная методика количественной оценки прогнозных ресурсов позволит резко повысить эффективность определения ресурсного потенциала территорий

Для многих регионов России россыпное золото еще долгое время будет занимать в сфере добычи драгметаллов не последнее место, поэтому проблема максимально точного прогноза россыпной золотоносности является актуальной. На текущий момент методология прогнозирования россыпных объектов представляется весьма несовершенной, что, как правило, приводит к низкой результативности поисковых работ и, соответственно, высоким затратам на их производство. Для выполнения данной задачи оправданно возникает необходимость использования имеющихся технических средств компьютерного моделирования.

Важность решения означенной проблемы была признана в Министерстве природных ресурсов Забайкальского края, которое при дефиците бюджетных средств нашло возможным финансировать разработку методики количественного прогноза россыпных объектов. ООО «Ореол» совместно со специалистами ООО «Западное» на конкурсной основе завершили начальный этап и продолжили работы в данном направлении.

В целом методика заключается в создании программных средств, позволяющих получать цифровые модели рельефа местности. Поскольку любая речная долина, содержащая россыпь, представляет своеобразный природный «вашгерд», а строение долины есть не что иное, как отображение особенностей пересекаемых ею горных пород с наложенным рисунком разномасштабной тектоники и определенных гидрологических условий, создаются предпосылки для применения многофакторного анализа выявления некоторых закономерностей. Соразмеряя получаемый результат с созданными морфометрическими «эталонами» в изученных рудных районах, мы получаем возможность количественной оценки прогнозных ресурсов категорий Р3 и Р2.

Взаимосвязь морфометрических характеристик и золотороссыпной продуктивности речных долин наиболее глубоко изучалась в 70–90-х годах XX века на географическом факультете МГУ под руководством профессора Ю.Г. Симонова. В частности, с 1990 по 1991 год его научной группой для территории Западного Забайкалья по листам топографической карты масштаба 1:500000 были проведены работы по выявлению долин третьего порядка, перспективных на наличие золотоносных россыпей [2]. Несмотря на мелкий масштаб исходной топоосновы и «ручные» технологии, эти работы доказали принципиальную возможность распознавания золотоносных долин по морфометрии их рельефа и послужили для авторов этой статьи отправной точкой в разработке компьютерной программы для решения аналогичных задач.

В результате проведенных работ начального этапа была создана программа MORPHO, объединяющая в себе следующие возможности:

- автоматическое оконтуривание и выделение речных бассейнов по векторизованным топографическим картам;

- картографическая визуализация;

- построение трехмерных моделей речных бассейнов;

- замер по трехмерным моделям морфометрических характеристик;

- статистическое исследование морфометрических матриц;

- построение оптимальных правил разделения россыпных бассейнов от пустых бассейнов;

- прогнозирование по найденным правилам классификации речных долин перспективных на обнаружение новых россыпных месторождений.

Для прогнозирования и распознавания россыпных долин в программе реализованы два дополняющих друг друга подхода. Условно их можно обозначить как «региональный» и «локальный».

В первом случае объектами исследования и таксономическими единицами являются речные бассейны в целом. При этом по заданным точкам водосбора на оцифрованной топографической карте программа автоматически оконтуривает речные долины; снимает с выделенной цифровой модели рельефа его специфические морфометрические характеристики и находит по ним правила для оптимального разделения россыпных и незолотоносных объектов. В качестве морфометрических характеристик используются, в основном, уклоны водотоков различного порядка и средние углы склонов бортов долины с различных гипсометрических уровней относительно точки водосбора. При классификации объектов наибольшую эффективность показывает специально разработанный метод визуального анализа двумерных диаграмм.

Во втором случае объектами исследования и классификации являются морфометрические характеристики поперечных разрезов речной долины. В этом случае вдоль главного русла реки через заданный интервал программа строит поперечные разрезы, снимает с них характеристики склонов (угол наклона, извилистость линии, количество перегибов линии и др.) и строит матрицу свойств рельефа. Затем по полученным морфометрическим матрицам строятся деревья классификации и находятся правила, которые наилучшим образом разделяют строки, попадающие на продуктивные участки россыпей, и строки, попадающие на пустые участки долины.

Для апробации программы были векторизованы четыре топографических листа масштаба 1:50000 площади Хапчерангинского рудного района Забайкалья, на территории которого находится Любавинское золоторудное месторождение и 25 золотоносных россыпей [1]. С помощью программы MORPHO в пределах этих листов были автоматически выделены и оконтурены 172 речных бассейна, из которых 24-и рассматривались как эталонные объекты с известными россыпями золота. По цифровым моделям рельефа бассейнов были определены их морфометрические характеристики и по полученным морфометрическим матрицам были найдены оптимальные методы распознавания золотоносных бассейнов по параметрам их рельефа. Также по матрицам морфометрии склонов речных долин с помощью специально разработанного метода определена устойчивая взаимосвязь углов склонов долины с местоположением золотоносных залежей в ней. В результате с помощью разработанной программы из 148 контрольных бассейнов апробируемой территории было отобрано 15 бассейнов в качестве перспективных на наличие россыпного золота с позиций максимального сходства их рельефа с рельефом 24-х обучающих эталонных долин. При этом в пределах прогнозируемых долин программой указаны те их участки, где нахождение золотоносных залежей наиболее вероятно.

На рис. показан результат прогнозирования. В оранжевый цвет окрашены эталонные долины, в пределах которых имеются россыпные месторождения. В синий цвет окрашены бассейны, выделенные как перспективные по «региональному» признаку, то есть по сходству морфометрии контрольных и эталонных бассейнов в целом.

Вдоль главных рек перспективных бассейнов через интервал 400 м были построены поперечные сечения долины, по которым были рассчитаны матрицы морфометрических характеристик. Матрицы были проанализированы с помощью деревьев классификации, построенных по морфометрическим данным эталонной долины реки Данду-Хангарук, которая на карте имеет красный контур. Красными квадратиками вдоль русел рек обозначены точки, получившие при классификации положительную оценку на принадлежность к золотоносному интервалу.

На карте в большинстве прогнозных бассейнов главная река в своей средней части покрыта непрерывной сетью красных квадратиков, то есть положительных оценок о локальном сходстве ее рельефа с рельефом поверхности над россыпью-эталоном. В то же время есть бассейны, в которых классификация точек русла по морфометрии поперечных сечений долины либо не выявляет ни одной положительной оценки, либо разбрасывает положительные точки вдоль русла спорадическим случайным образом, что в целом можно считать отрицательным прогнозом. Это говорит о том, что классификация в целом по бассейну и классификация по поперечным профилям — достаточно независимые друг от друга методы, выявляющие геоморфологические особенности разной природы. Речные долины, в которых одновременно проявлены и локальные, и региональные морфометрические характеристики, можно считать наиболее перспективными поисковыми объектами.

Разработанная методика и к ней пакет программ обеспечивают геоморфологическому анализу рельефа новый качественный уровень при планировании поисковых работ и открывают возможность дальнейшего своего усовершенствования за счет использования в качестве исходных данных цифровых космических снимков в совокупности с интерпретацией геолого-геохимической обстановки исследуемых бассейнов.

Созданный начальный блок программного комплекса получил одобрение Научно-технического совета МПР по Забайкальскому краю [3]. Разработка также заинтересовала ведущих специалистов россыпной геологии ЦНИГРИ. Дальнейшее совершенствование программного комплекса невозможно в отрыве от его заверки полевыми исследованиями. К сожалению, бюджет края не располагает необходимыми финансовыми ресурсами для проведения поисково-ревизионных работ, стоимость которых оценивается по имеющимся проектным проработкам в 120 млн руб.

Создание результативной методики количественной оценки прогнозных ресурсов, аналогов которой нет в России, выверенной поисковыми работами, позволит резко повысить эффективность определения ресурсного потенциала территорий. Кроме того, появится возможность в определенных случаях готовить дистанционным способом привлекательные объекты для лицензирования, что при минимальных затратах внесет весомый вклад в федеральный бюджет.

 

Список литературы

1. Домошонкина Н.В. и др. Отчет Ново-Тарбальджейской партии о результатах поисковых и оценочных работ на россыпное золото в бассейне р. Бырца и междуречье Нижний Дэлбэрхэй- Хоры за 2002-04 г. ООО «Западное».2005г. 318с

2. Симонов Ю.Г. и др. Отчет по научно-исследовательской работе «Специальный геоморфологический анализ территории Западного Забайкалья в связи с оценкой условий россыпеобразования». Москва, МГУ, ТФИ Читинской области

3. Таранов С.М. и др. Отчет по теме НИОКР: Сопровождение и модернизация программного комплекса Aura по подсчету запасов и геолого-экономической переоценке месторождений. ООО «Ореол», Чита. 2011 г. 69 с.


-0+0
Просмотров статьи: 5510, комментариев: 11       

Комментарии, отзывы, предложения

Виктор., 25.06.12 08:30:52

Интересная статья, но это всё будет спрятано и любитель не сможет заняться этим.

Александр, 26.06.12 02:11:46

Виктор: На любителей это и не рассчитано. Попробуйте, как любитель, оцифровать топокарту 1:50000 для подготовки исходных данных программы:)

Иван Николаевич, 26.06.12 03:35:00

Для любителей будет очень большая польза, если работу сделает Росгеология за государственный счет и все данные прогноза россыпей выложит в Интернет для общего обозрения. Так делается в нормальных странах. Сделано за счет налогоплательщиков - значит все имеют право пользоваться.

Виктор., 26.06.12 10:43:25

Может и любитель не сделает, но вот что точно не будет сделано, так это то что выложат для свободного доступа. А по мне так найти специалиста для оцифровки карты не так уж сложно.

Александр, 27.06.12 02:49:42

В открытом доступе что выставлять? Данные прогноза? Они сделали 4 листа пятидесятки. На остальное у бюджета нет денег - это прямо написано. Если эти пятидесятки сделаны за счет бюджета - идите в геологический фонд, смотрите. Если векторизованные топоосновы не секретны (делало OOO, значит, вероятнее всего, несекретны) - отчет дадут, смотрите.

Vit, 27.06.12 17:02:19

1. карты масштаба 1:50000 (т/о) носят гриф секретно, значит производная матрица из нее соответствено,

2. векторную карту не подвергнешь анализу и не сделаешь по ней математический прогноз, ее надо перевести в матричный вид с определенным уровнем детализации и генерализации, что снижает точность прогноза,

3. подобные методики стали популярны в конце 90-х, начале 2000-х, когда в отрасли внедряли IT-системы,

4. морфометрический анализ поверхности (рельефа) является основным инструментом при разбраковке рек, и ручьев по степени перспективности на выявление россыпей и применяется давно (нам его преподавали в универе), но применяться он должен к каждой территории индивидуально, учитывая много разнонаправленных факторов возможного влияния

ТО некая обобщенная характеристика, полученная посредством подобного анализа, может являться не более чем основой для прогнозирования площадей (Р3). Конкретные речки и ручьи необходимо анализировать как уникальный объект и только в этом слечае возможен положительный результат прогноза в виде подтвердившихся ресурсов (Р1) или запасов. Всем удачи.

Николай Иванович, 27.06.12 17:31:35

Интересный расчет. Авторы хотят получить из бюджета (то есть за счет налогоплательщиков) 120 млн.руб. А потом предлагают "готовить дистанционным способом привлекательные объекты для лицензирования, что при минимальных затратах внесет весомый вклад в федеральный бюджет".

Давайте уточним, кто внесет весомый вклад? Опять же налогоплательщики. Получается, что их обдерут дважды, сначала возьмут деньги на разработку методики, а потом еще и за сомнительные ресурсы Р1. Нечестно, как-то, по моему.

Александр, 28.06.12 07:19:42

1.Vit:

Госгисцентр и аэрогеодезические предприятия делают на заказ открытые цифровые топоосновы 1:50000 и 1:25000.

2. Николай Иванович:

И какой вывод? Не проводить такие работы вообще?

Раздавать бесплатно с конкурса "достойнейшим" - знаем, раздолье коррупции.

А с аукциона - тут у кого больше денег, все равно заплатят:)

Vit, 28.06.12 17:23:28

to Александр Вы можете пояснить, что такое открытые топоосновы пятидесятки? За счет чего их "открывают"? В морфоструктурном анализе важна качественное отображение форм рельефа. Наиболее полно он отображается на картах 25-х, которые рассекретить можно только такими преобразованиями, что в дальнейшем не привяжешь данную основу ни к чему.

А мое предложение сводится к тому, что не стоит уповать на ученых людей, к-е все за тебя сделают и выложат в и-нет на блюдечке с каемочкой. Необходимо либо самому осваивать геологию, либо приглашать (нанимать) граммотного специалиста геолога для решения прикладных задач по каждому конкретному участку недр.

Тогда будете иметь представление о реальной стоимости участка и можете рассчиать, какую сумму вложить в аукцион, чтобы приобретение было рентабельно. Удачи

Александр , 29.06.12 01:19:33

2Vit То, что я видел - смещена рамка разграфки, убраны отметки точек вершин, характеристики мостов, бродов и пр. Более детально не сравнивал.

А насчет упований - согласен, это же чисто морфоструктурный анализ, без учета есть ли источники золота и где расположены. Подобного прогнозного добра видел много, но в итоге они не заменяли хорошего геолога-поисковика. Иногда помогали, иногда нет.

Detective, 14.02.15 13:59:44

"Прогнозирование россыпей" - в данном случае сильно сказано, выделение перспективных участков в смысле условий накопления тяжелой фракции - структурно-геоморфологических ловушек выраженных в современном рельефе, вернее будет.

По одной морфометрии большего не вытащить, а так - да, дело полезное, можно создать такое автоматизированное рабочее место, лучше что-то чем нечего

После регистрации вы сможете добавлять комментарии.