Многомерная интерпретация геолого-геофизических данных при поисках россыпных

месторождений алмазов в северной части якутской алмазоносной провинции

ОАО «АЛМАЗЫ АНАБАРА»(Геологическое Управление)Отдел геофизических исследованийИванов П.О.; Попков П. А.; Слепцов С.В.

Крупномасштабные геолого-геофизические поисковые работы масштабов1:5000; 1:10000 направлены на выявление и детальное изучение скрытыхобъектов эрозионно-карстового (эрозионно-тектонического) типов, погребенных реликтовых водотоков, коренных источников алмазов.Геолого-прогнозные задачи при поисках алмазов россыпного и коренного генезиса решаются на качественном этапе, с применением результатов бурения (эталонные, контрольные скважины), заложением поисковых и разведочныхскважин представленных в результате прогноза.

Район крупномасштабных геолого-геофизических работ

Обзорная карта района работРоссыпные месторождения находятся в пределах муниципальных образований «Анабарский (национальный )

Долгано-эвенкийский улус (район)» и «Оленекский эвенкийский национальный муниципальный район» Республики Саха (Якутия)

Структурно-тектоническая схема Анабарского алмазоносного района

Региональные геофизические исследования проведенные в пределах Анабарского алмазоносного района позволяют понять механизм образования кимберлитовых полей, пространственное размещение кустов тел и отдельных диатрем на основе изучения сдвиговых дислокаций.Анализ комплекса малых форм деформаций и глобальных сдвиговых зон, их роль в формировании и пространственном размещении месторождений применима для всей Сибирской платформы.

К

АПВЭ

ВУ

НЭ

МД

Анабаро-Борготокурская ТФЗ

Оленёкская ТФЗ

Попигайский блок II порядка

Салтахская ТФ

З

БилляхскаяДжелингдинский блок II Ю

жно-Анабарская

ТФЗ

Эбеляхский блок II порядка

Б

Т

ПС

Каменистое поле

Маспакы-Делингдинское поле

Догойское поле

Маятское поле

Эбеляхское поле

Верхне-, Нижне-Томторское поле

Карта аномального магнитного поля (изолинии DTa)поля силы тяжести в редукции Буге (s=2.67 г/см3)

Контур территории с элементами тектоно-структурных особенностей Анабарского алмазоносного района.

Схема районирования Сибирской платформы по магнитометрическим данным

с элементами интерпретации

Результаты I этапа

I Этап - качественный

Блок-схема многомерной интерпретациигеолого-геофизических данных для ЯАП

Результаты II этапа

Блок-схема многомерной интерпретации

II Этап - интерпретациягеолого-геофизических данных для ЯАП

Выбор площади в поле АМС-10 для постановки наземных работ

Локальная составляющая магнитногополя ( D Т)лок. по данным АМС-10

Зона Догой – Куойского разлома

План изодинам магнитного поля ( D Т)а

Зона Догой – Куойского разлома

Зона Догой – Куойского разлома

План сопротивлений по ДЭМП, r=40м, f=1125кГц ,Участок проведения наземных работ

Аномальные малоаплитудные зоны в поле ( Т)лок. по данным АМС-10

Пробуренные скважины

скв.405скв.410 скв.415

скв.420

скв.405скв.410 скв.415

скв.420

Профиль Анабарский щит (восточный склон) – Уджинский авлакоген

Аппроксимационное продолжение магнитного поля (изолинии) и его горизонтальной производной (растр) на высоту 500 метров от дневной поверхности (Singular, метод Страхова, сеть 5х5 м).

Продолженное вниз двухкомпонентное магнитное поле (растр нормируемой функции в вертикальной плоскости) до глубины 100 метров, сеть 5х5 метров (Singular, метод Берёзкина).

Аппроксимационное продолжение второй производной магнитного поля на высоту 500 метров от дневной поверхности (Singular, метод Страхова, сеть 5х5 м).

Аппроксимационное продолжение первой производной магнитного поля на высоту 500 метров от дневной поверхности (Singular, метод Страхова, сеть 5х5 м).

Полный градиент продолженного вниз модуля двухкомпонентного магнитного поля (глубина 100 метров, сеть 5х5 метров, Singular, метод Берёзкина, Geosoft).

Результаты безэталонной классификации (1), таксономии (2) по продолженному вниз магнитному полю (Пангея, модуль качественного и полукачественного прогноза)

Геоэлектрический разрез ЗМПП (петля 50х50) по результатам послойной фильтрации (система подбор)

Фрагмент результатов обработки поисковых и поисково-картировочных геолого-геофизических данных по широтному профилю новой промышленной россыпи

Терригенно-карбонатная толща верхней части разреза с результатами районирования двухкомпонентного магнитного поля

Новая промышленная россыпь

Геолого-геофизический разрез чехла и фундамента с элементами многомерной комплексной интерпретации по линии

Анабарский щит (восточный склон) – Уджинский авлакоген

Фрагмент разреза района промышленной россыпи в верхней части осадочного чехла

Интерактивная модель строения выявленного переуглубления с результатами заверки бурением

Скв

_1

Скв

_2

Скв

_3

Скв_1Скв_2Скв_3

1 - илы; 2 - терригенные образования с повышенной льдистостью; 3 - глинистый песок; 4 - голубовато-серыйпесчаник с разными значениями магнитной восприимчивости; 5 – песчаник; 6 – глинистый песок с повышенным значением магнитной восприимчивости; 7- доломит с песком в трещинах; 8 – выветрелый доломит; 9 – доломит;10 – доломитовая мука; 11 - измеренные значения (dТ)а; 12 – расчетный график (dТ)а; 13 – результаты непрерыв-ной съемки магнитной восприимчивости по керну из скважин.

Линия профиляПлан сопротивлений по ДЭМП, r=40м, f=1125кГц ,

Результаты непрерывной съемки магнитной воспримчивости по керну из скважин

Регрессионный анализ прогнозирования скрытой поверхности пород карбонатного комплекса и терригенной толщи по геолого-

геофизическим даннымМощность покровных отложений мезо-кайнозоя (по результатам регрессионного анализа) План сопротивлений по ДЭМП, при r=50м,f=1125 кГц

Скрытая поверхность карбонатных породкембрийского комплекса в абсолютных отметках

К корр. =0,72

Зона Догой-Куойского разлома Зона Догой-Куойского разлома

Зона Догой-Куойского разлома

Предполагаемые зоны разломов по результатам дешифрирования

Геохимическое поле по первому фактору линейных аномалий всех химических элементов

Приближенный контур аномальных объектов, выявленный по ДЭМП

Диагональные разломы раннепротерозойского заложения, секущиеструктуры фундамента, в чехле проявлены слабо (сбросы, сдвиги).

Пробуренные (эталонные) скважины

Рекомендуемые скважины

Моделирование поля (D Т)а и оценка корреляционных связей между признаками для прогноза в программах безэталонной классификации

План изодинам ( Т)а

Выбор регрессоров.Регрессионная модель (корреляционная матрица признаков)

КоэффициенткорреляцииПирсона

Сингулярные точки:

3 типа.

Точки контактных поверхностейкровли и подошвы магнитоактивногогоризонта, формирующие выборкуфиктивных эталонов.2 типа.

1 типа.

Фиктивные эталоны (выборка мощностей пород терригенной толщи с магнитоактивным слоем до плотика)

Признаковое пространство для построения прогнозных параметров

План изодинам ( Т)а Локальная составляющая ( Т)лок. по АМС-10

Карта фазового сдвига двухчастотных измерений (поляризуемость)по СГ-ВП

Карта изогипс современного рельефа

Локальная составляющая ( Т)лок. План изоом эфф по ДЭМП,

при r=20метров, f=1125 кГцПлан изоом эфф по ДЭМП, при r=40метров, f=1125 кГц

План изоом по СГ-ВП (АВ=500м, MN=40м)

Фиктивные эталоны (выборка мощностей пород терригенной толщис магнитоактивным слоем до плотика)

Обнаружение, сравнение малоамплитудных аномалий, безэталонное выделение перспективных зон,количественное прогнозирование и рекомендация

по заложению поисково-разведочных скважин

Карта сопоставления положительных магнитных аномалий с низкоомными областями

Карта расположения кластеров на участке

Карта мощности пород терригенногокомплекса по результатам регрессионногоанализа сопротивления по ДЭМП на разносе 40 метров (Мультрегрессия-Пангея)

Карта мощности пород терригенного комплекса по результатам регрессионногоанализа сопротивления по ДЭМП на разносе40 метров и локальной составляющей магнитного поля (Рекомендации-Пангея)

Области положительных слабых аномалий магнитногополя ( DТ)лок.

Области низкоомных аномалий сопротивления по ДЭМПна разносе 40 метров.Области корреляции магнитных аномалий и проводимости и методе ДЭМП.

Первый кластер, глубины от 8 м до 12,5 м и более;

Второй кластер, глубины от 5,9 м до 7,9 м;

Третий кластер, глубины от 3,1 м до 5,5 м;

Четвертый кластер, глубины от 1,8 м до 3,5 м;

Скважины заложенные по критерию отношения значенияпрогнозного параметра к величине ошибки; Скважины заложенные по критерию сходства с фиктивными скважинами (эталонами);

Скважины заложенные по критерию ожидаемого приростаинформации по сравнению с фиктивными эталонами;

Скважины заложенные по критерию максимального сходства двух совокупностей:эталоны плюс рекомендуемая и всепредсказанные в результате прогноза продуктивными точками;

Пробуренные скважины;

Скважины рекомендованные к заверке.

Карта аномального магнитного поля (ΔТ)а Карта локальной составляющей магнитного поля (ΔТ)лок Полный градиент по локальной составляющей магнитного поля (ΔТ)лок

Схема интерпретации данных АМС-10

Среднее в окне

Дисперсия

Асимметрия

Эксцесс

ФРАГМЕНТ ИНТЕРПРЕТАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ АМС-10, ИМВ, РЛЗ

Сопоставление прогнозного положения поверхности плотика(терригенно-карбонатный комплекс пород) по геофизическим данным и результатам заверки бурениемСтатистическое зондирование локальной

составляющей поля (ΔТ)лок.Разрез по линии ПР-1

Условные обозначения

Результаты измерений магнитной восприимчивости (растр) и георадарных исследований (РЛЗ). Линия 90.

Схема геологического строения участка Карта межтрассовой корреляции аномального поля (ΔТ)Глубина 15м.

Карта аномального магнитного поля (ΔТ)а

Карта локальной составляющей (ΔТ)локаэромагнитного поля (АМС-10)

Полной градиент локальной составляющей (ΔТ) лок. Аэромагнитного поля (АМС-10)

Карта локальной составляющей (ΔТ)лок Магнитного поля

(наземная съемка масштаба1:10000)

Карта межтрассовой корреляции аномального магнитного поля

(глубина 285 м)

Карта автоматического варианта метода обратных вероятностей аномального поля (ΔТ)а

Глубина 15м. (Coscad-3D)

Карта автоматического варианта метода обратных вероятностей аномального поля (ΔТ)а

Глубина 285м. (Coscad-3D)

Схема литологического разреза по линии К-0,5Интерактивная модель строения

выявленного переуглубленияС результатами заверки бурением.

Линия К-0,5

Схема литологического разреза по линии К-7,5

Схема литологического разреза по линии К-8,5

Схема литологического разреза по линии К-2,5Схема литологического разреза по линии К-7,0

Интерактивная модель строения выявленного переуглубленияС результатами заверки бурением. Линия К-7,5

Интерактивная модель строения выявленного переуглубленияС результатами заверки бурением.

Линия К-8,5

Условные обозначения

Результаты применения трехмерных геоданных (Коскад 3Dt) с элементами моделирования (Geosoft, GM-Sys) в магнитных полях при выявлении «слепых» россыпей продуктивного класса и др. терригенных образований в эрозионно-

тектонических структурах.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ АЭРОМАГНИТНОЙ СЪЕМКИ (АМС-10)КАРТА АНОМАЛЬНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ (ΔТ)а КАРТА ЛОКАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ МАГНИТНОГО ПОЛЯ (ΔТ)лок

ПОЛНЫЙ ГРАДИЕНТ АНОМАЛЬНОГОМАГНИТНОГО ПОЛЯ (ΔТ)лок. COSCAD-3D

СТАТИСТИЧЕСКОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ЛОКАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ПОЛЯ (ΔТ)лок.

Разрез по профилю ПР-2Разрез по профилю ПР-1

Среднее в окне

Дисперсия

Асимметрия

Эксцесс

СХЕМА ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ УЧАСТКА

СХЕМА ЛИТОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ПО ЛИНИИ ШУРФОВ

Условные обозначения

План изоом по ДЭМП (r= 25 м; f=1125 кГц) эфф.Карта аномального магнитного поля ( Т)аКарта локальной составляющей магнитного поля ( Т)а

Схема геологического строения участкаЛитологический разрез по линии скважинс результатами непрерывной съёмки магнитнойвосприимчивости по керну из скважин

æ= в 1 см-200 ед. x 10 СИ-5

Интерактивная модель разреза с результатами непрерывных измерений магнитной восприимчивости по керну из скважин

Скв.0/07

Скв.2/07

Скв.4/07

Скв.6/07

Скв.8/07

Скв.10/07

Скв.12/07

Скв.14/07

Скв.16/07

Скв.0/07

Скв.2/07Скв.4/07

Скв.6/07Скв.8/07

Скв.10/07 Скв.12/07

Скв.14/07

Скв.16/07

Результаты экстраполяции геометрических параметров для отложений продуктивного класса в аномальных полях наземной магнитометрии на данные АМС-10 (локальное поле) для качественного

прогноза и оценки перспективности территории района развития пород трапповой формации

Прогнозируемая мощность предплотикового магнитоактивного горизонта, по данным АМС-10 и

результатам горно-буровых работ

Микрорельеф поверхности плотика с прогнозируемой мощностью предплотикового горизонта продуктивного

класса

Основные выводы1.Применение многомерной интерпретации позволяет комплексно использовать геолого-геофизические данные при выявлении всех геолого-генетических типов россыпных проявлений алмазов района:-аллювиальных россыпей алмазов четвертичных русловых и пойменных долин, включая и долинные россыпи более древних эрозионно-тектонических циклов;-россыпных проявлений фрагментов эрозионно-карстовых долин плиоценового возраста, выполненные гравийно-галечно-глинисто-песчанистыми отложениями с высоким содержанием тяжелой фракции и повышенной магнитной восприимчивостью. В зонах трещиноватости и тектонических нарушениях интенсивно проявлен карст с нижнемеловым заполнителем в которых достоверно установлены минералы индикаторы кимберлитов и алмазы. Новая промышленная россыпь алмазов соответствует реликтам вулканогенно-осадочных триасового возраста. Породы вовлечены в неогеновый карстовый процесс и трактуются (рядом исследователей) как реликты блюдцеподобных форм залежей алмазоносных туффизитов.2. Многомерная интерпретация геолого-геофизических данных основывается на выявлении многомерных связей между данными наземных методов, аэрометодов, результатов геохимических и шлихоминералогических исследований с применением и использованием многомодульных систем комплексной интерпретации геолого-геофизической информации GEOSOFT, СИГМА, Pangea, Coscad 3D, Magint 2D, Singular, «Проба», «Подбор», включая и «синтез» геоинформационных технологий общего назначения (ГИС-приложений), различных графических и текстовых редакторов, векторизаторов, вьюеров и т.д.

Спасибо за внимание!