Використання матеріалів дистанційного зондування при прогнозі і пошуках корисних копалин
Дистанційні методи перспективні при виявленні особливостей розміщення корисних копалин. На основі комплексної інтерпретації даних дешифрування і матеріалів геолого-геофізичних зйомок можуть бути встановлені тектоно-геодинамічні критерії розподілу покладів нафти, бурого вугілля, корисних копалин і поліметалічних руд, мергельно-крейдяних порід та інших видів мінеральної сировини.
Зміст
Нафта. Певні успіхи досягнуті в дистанційному прогнозуванні і пошуках нафти покладів нафти. Це наочно підтверджено на прикладі Прип`ятського прогину, розташованого в межах заходу Російської плити. Тут основний обсяг приток нафти сконцентрований в межсолевом і подсолевом карбонатном нафтоносних комплексах девонських отлсженій. До теперішнього часу виявлено 62 промислових родовищ нафти, велика частина з яких зосереджена в Північно-Прип`ятьському регіоні в чотирьох зонах нефтенакопленія:
Судовіцко-Березинській, Оземлінско-Першотравневої, Олександрівський-Дубровської, Речицький-Вішанской і Червонослобідський-Мало-Душинський. Аналіз матеріалів дистанційного зондування при нефтепоіскових роботах в умовах Прип`ятського прогину дозволяє уточнити положення Неотектонические активних розломів різного рангу, виділити блоки подсолевих відкладень і локальні структури, що розрізняються по амплітуді і напряму позднеолігоцен-антропогенових рухів, а також намітити зони підвищеної тріщинуватості чохла, з якими пов`язано поліпшення колекторських властивостей продуктивних горизонтів.
В.І. Грідін, а пізніше Н.А. Капельщіковим, А.В. Матвєєвим і ін. На основі аерокосмогеологіческіх побудов виконано неотектонічне районування території Прип`ятського прогину, встановлені структурні форми, контролюючі поклади вуглеводнів. На відміну від традиційних геолого-геофізичних матеріалів за даними інтерпретації КС Північно і Південно-Прип`ятський супер-регіональні розломи фіксуються у вигляді зон лінеаментів шириною в кілька кілометрів. Виявляється закономірне розподіл лінеаментного мережі в Прип`ятському прогині. Зіставляються з герцинськимі розломами лінеаменти в більшості випадків мають традіиіонное для прогину субширотное (287 ) і північно-західне (304 ) напрямки. Інша стійке їх простягання - північно-східне (34 ), хоча кількість таких лінеаментів значно менше. Встановлюється ритмічність в розподілі регіональних лінійних структур, що підкреслює делимостью земної кори з "кроком" 20 - 35 км для субширотних і північно-західних і 30 - 50 км для північно-східних систем. Лінійні структури розчленовують прогин на великі блоки, які відчувають диференційовані позднеолігоцен-антдопогеновие деформації сумарною амплітудою до 150 - 170 м. На думку В.І. Грідіна при ефективної потужності продуктивних горизонтів в перші десятки метрів подібні рухи могли зробити певний вплив на переформування покладів вуглеводнів. Л.Н. Розановим встановлена провідна роль новітньої разломной тектоніки в формуванні сучасного плану розміщення месторожній нафти і газу. У зв`язку з цим, виявлені за даними дешифрування особливості неотектонічної активності структурних форм чохла, слід враховувати при оцінці нефтеносности Прип`ятського прогину.
Регіональними аерокосмогеологіческімі дослідженнями встановлено приуроченість відомих родовищ нафти до помірно активної неотектонічної зоні, обмеженій Північно-Прип`ятської і Гродненська-Мозирської субрегіональними лінійними структурами.
В тектонічному плані їй відповідає Речицький-Шатілов-ковського та північна частина Червонослобідський-Малодушінской ступені. Сумарні амплітуди позднеолігоцен-антропогенових рухів складають на цій території 60 - 90 м. Такий розмах деформацій помітно нижче в порівнянні з південної структурної зоною Прип`ятського прогину, де амплітуди подібних рухів досягають 100 - 120 м і більше. Мабуть, помірна активність неотектонических процесів сприяє оптимальної роздробленості платформного чохла і як наслідок - концентрації нафти і газу при наявності ізолюючих осадових товщ. Інтенсивні новітні деформації порушують герметичність чохла, що призводить до розформування родовищ. Експериментальними дослідженнями високоточного нівелювання на геодинамічних полігонах Прип`ятського прогину встановлено, що розломи, які контролюють поклади вуглеводнів, відрізняються сучасної активністю. На земній поверхні в подібних зонах спостерігаються зосереджені у вузькій смузі аномальні зміни градієнтів вертикальних рухів.
У розглянутій неотектонічної зоні структури подсолевого і межсолевого карбонатних комплексів, з якими пов`язані нафтові родовища, відображаються у вигляді локальних новітніх структурних форм. Останні виявляються на МДС фотоаномаліямі, в сучасному рельєфі яким в основному відповідають позитивні деформації геоморфологічних рівнів над-заплавних терас Прип`яті, Дніпра і Березини. На КС системою фотоаномалій, відповідних Речицький, Тишківська, Осташко-вічской, Сосновської, Давидовської локальним структурам, під-підкреслюється Речицький-Вішанская зона підняттів. За результатами дешифрування виявлені також раніше невідомі системи поздовжніх неотектонических аномалій, що інтерпретуються як можливі зони нефтенакопленія. Аерокосмогеологіческімі дослідженнями подібні аномалії виявлені на моноклінальних схилах Речицький-Вішанской і Малодушінской зон підняттів і до теперішнього часу частково перевірені геофізичними і буровими роботами. Отримані промислові притоки нафти на північному крилі Золотухінського родовища, на Дубровської площі, розташованої на північ від Осташковічкого родовища, а також на ряді інших площ (Демеховской, Північно-Золотухинська і ін.) Підтверджують наявність тут локальних пошукових об`єктів.
При аерокосмогеологіческіх побудовах в зв`язку з пошуками нафтових покладів крім новітнього ендогенного режиму слід враховувати особливості проявів гляціогенних процесів. За даними А.А. Трофимука, В.І. Астахова та інших дослідників регіональні заледеніння і пов`язані з німім зони гідратоутворення істотно впливали на хід процесів міграції та акумуляції вуглеводнів. Льодовикові навантаження приводили до віджимання флюїдів з глинистих і інших порід і переміщення пластових вод, нафти і газів в проникних товщах в напрямку руху льодовиків. На території Прип`ятського прогину такі явища можливо вплинули на формування відомих нафтових покладів по периферії наревского, Березанського та сожского льодовикових покривів. У Центральноєвропейському нафтогазоносному басейні більшість виявлених до теперішнього часу найбільших родовищ нафти (в області Північного моря - Статфьорд, Брент, Найніан і ін.) Розташовані в межах осьової зони валообразних гляціоізостатіческого підняття, яке існувало 18 - 12,5 тис. Років тому. Менш великі поклади нафти концентруються в подібних зонах вздовж річок Нейсе, Одра і Варта, а також в Люблінсько-Львівській області. Приуроченість нафтових покладів до периферії плейстоценових зледенінь і осьовим зонам валообразних підняттів свідчить про перспективну нафтогазоносності цих територій.
Детальними аерокосмогеологіческімі дослідженнями виявляються зони тріщинуватості, які контролюють розподіл продуктивних відкладень подсолевих і межсолевих комплексів з підвищеними колекторськими властивостями. Встановлено певна залежність між такими локальними структурними ускладненнями чохла і новітніми тектоно-геодінамичних процесами. Більш високі колекторські властивості відкладень терригенного подсолевого комплексу відзначені в основному в склепінних частинах підняттів, а подсолевого карбонатного і межсолевого - в зонах розломів, що відрізняються помітною активізацією в позднеолігоцен-антропогеновий час. Ділянки можливого розвитку колекторів, пов`язані з трещиноватостью порід, певною мірою знаходять своє відображення в новітньому структурному плані і тим самим виявляються в особливостях ландшафту земної поверхні і на МДC.
Буре вугілля. Практичне значення мають дистанційні методи при прогнозі покладів бурого вугілля. Подібний аналіз виконаний по МДС на території південного заходу Білорусі, яка охоплює в тектонічному відношенні західну частину Прип`ятського прогину, Поліську сідловину і південний схід Підляського-Брестської западини. Буровугільні формації (потужність 1 - 80 м) даного регіону датуються верхнім олігоценом, середнім міоцені і приурочені до депресійної зонам палеозойских, среднеюрских і неогенових відкладень. Утворення таких зон пов`язане з активізацією локальних структурних форм чохла, проявами соляного тектогенеза і карстовими процесами, котрі зумовили характер предугленосной поверхні.Характер новітнього структурного плану регіону впливав на умови освіти і збереження покладів бурого вугілля, а також на відображення в ландшафті цих особливостей. Тому геодинамические побудови по МДС перспективні для вивчення регіональних і детальних структурних закономірностей формування буровугільних формацій.
Регіональними аерокосмогеологіческімі дослідженнями встановлено нові тектонічні структури, що представляють інтерес для цілеспрямованого пошуку вугільних покладів. На західному схилі Поліської сідловини оконтуриваются вузол Балтійсько-Українського суперрегіонального лінеаментів субмерідіанального простягання з Березівської кільцевою структурою високого порядку. У рельєфі покрівлі донеогеновой поверхні цієї території відповідають замкнуті зниження з амплітудами 20 м і більше, пов`язані з розвитком карстових воронок, а також фрагмент стародавньої долини подібною амплітуди. Розглянутий структурний вузол приурочений до площі поширення верхнеолігоцен-міоценових відкладень, де в місцях зчленування лінеаментів відзначаються углепроявленія. У зоні широтного Прип`ятського суперрегіонального лінеаментів системи ешелонованих локальних розривних порушень контролюють Житковичский, Бріневскуюі Погост-Хвоенскую вугільні поклади, в межах яких розташовані Пасековская і інші дрібні кільцеві структури. У вузлі перетину Прип`ятського розлому з Лунінецького кільцевою структурою середнього діаметра за даними буріння встановлена серія ізометрічних в плані знижень донеогенового рельєфу з амплітудою 20 - 40 м. В даній зоні неотектонические руху носили малоамплітуднимі позитивний характер, що призвело до відкладення малопотужних опадів верхнього олігоцену і міоцену з рідкісними углепроявленіямі.
У зв`язку з прогнозом вугленосності пошукове значення набуває зона, контрольована Свислоцьку-Парічскім і Старобинским регіональними розломами, фіксуються на КС, в гравиметрических полях і приурочена до системи відомих локальних тектонічних порушень. З розломами узгоджується розподіл похованих річкових долин і древнього карсту. Широкий розвиток тут локальних кільцевих структур, мабуть, пов`язано з активізацією плікатівних дислокацій платформного чохла. На сході досліджуваної території в межах поширення фаменского калиеносних-галітових товщі встановлюється досить чіткий зв`язок углепрояаленій з прісклонових частинами підняттів по покрівлі верхнефаменскіх соленосних відкладень.
Відео: Лекція по географії "дистанційне зондування"
Регіональний аналіз особливостей новітньої тектоніки на основі космічної інформації і геолого-геофізичних матеріалів дозволили намітити в південно-західній частині Білорусі перспективні площі на виявлення буровугільних покладів, в межах яких можуть бути проведені детальні дослідження з використанням АФС і морфологічних побудов.
Як приклад розглянемо район Погост-Хвоенской вугільної поклади. В межах виділеної тут по AФCкільцевої структури звертає на себе увагу січною по зведенню структури локальний розлом, слабо проявився в чохлі, але зробив помітний влмяніе на освіту і збереження буровугільної поклади. Свердловинами на зводі і крилах цієї структури розкрита деформована поверхня неоген-палеогенових відкладень, що відбивається в ландшафті. Мабуть, на новітньому етапі розвитку розглянутий ділянку відчував диференційовані трансформації. Причому, в кінці палеогенового - початку неогенового періодів дана структура перебувала під впливом негативних рухів, про що свідчить буровугільна поклад, що утворилася в її периферійної частини.
Металеві корисні копалини. Геодинамічні пост-роїння на основі геолого-геофізичної інтерпретації аерокосмічних даних ефективні при прогнозуванні залізних і поліметалічних рудопроявлений в кристалічному фундаменті. Пошукове значення в межах Білоруської антеклізи представляє центральний фрагмент зони зчленування Білорусько-Прибалтійського Чарнок-гранулитового пояса з Центрально-Білоруським протопрогібом і примикає до нього Околовская протогеосінкліналь. Тут виявлено Новоселковське родовище і ряд рудопроявлений ільменіт-магнетитових руд, Околовское родовище і Рубежевічское рудопроявление залізистих кварцитів, ряд колчеданових проявів і численні геохімічні аномалії. Незважаючи на повсюдне перекриття фундаменту осадовими породами від верхньопротерозойського до четвертинного віку потужністю 120 - 650 м, його структурні форми проявляються в геодинамічних особливості сучасного рельєфу і на МДC.
На основі дистанційного вивчення новітньої геодинаміки та особливостей локалізації рудних проявів в кристалічному фундаменті Білоруської антеклізи зроблено висновок про успадкований розвитку древніх рудоконтролирующих структур. Конформність структурних планів найбільш виразно виявляється в найбільш піднятій сводовой частини антеклізи, де фундамент в багатьох місцях залягає безпосередньо під четвертинним покровом. Успадкований характер розвитку структур фундаменту відзначається і в інших областях древнематерікового заледеніння, зокрема, в Карело-Калуському регіоні. Тут виділені на КС новітні структурні форми в найголовніших рисах повторюють розміщення архейских і протерозойских структур фундаменту, а також девонських рифтогенних утворень з родовищами заліза, флогопита і апатит-нефелінових руд.
Відео: Білоруський космічний апарат дистанційного зондування землі
В межах Білоруської антеклізи, що фіксуються на КС суперрегіональні лінійні структури, обмежують великі блоки кристалічного фундаменту. Структуроутворююче значення має Корелічского лінементная зона вздовж лінії Івацевичі-Кирилич-Вилейка-Постави, де вона розділяє Центрально-Білоруський протопрогіб і Білорусько-Прибалтійський Чарнок-гранулітового пояс. Балтійсько-Український і Брестсько-Веліжскій суперрегіональні лінеаменти контролюють положення Околовской грабен-син-кліналі, окреслені з південного заходу на північний схід на відстань близько 100 км. Це найбільш продуктивна на магнетитові і колчеданні руди структура Білоруської антеклізи. З нею пов`язані Околовское родовище залізистих кварцитів, Рудьмянское, Деревнянское, Уніховское, мирське, Рубежевічское, Столбцовському, Раевщінское і Пуховщінское рудопроявления заліза, міді, нікелю, цинку, свинцю та інших кольорових і рідкісних металів.
Відзначається зв`язок рудопроявлений насамперед з регіональними лінійними структурами, що мають азимути простягання 34 і 450. До розломів з подібним напрямом приурочені практично всі відомі прояви руд в межах Околовской грабен-синкліналі. При цьому найбільшою перспективністю відрізняються ділянки перетину північно-східних лінійних структур з Налібокськой лінеаментного зоною, трасуючими уздовж лінії Стовпці-Ивье по азимуту 3150. Ця зона шириною близько 14 км об`єднує Налібокская, Неманский і Савонскій регіональні розломи, встановлені за комплексом аерокосмічних і геолого-геофізичних матеріалів. За даними буріння в межах діз`юнктівов поряд з брекчірованія, рассланцеванія і мілонітізаціей спостерігається інтенсивна порфіробластичні калішпатізація і карбонатизація порід. Важливим фактом є виявлення тут магнетитових сульфідних і редкометальних проявів. До останніх можна віднести Рудьмянское в Столбцовському районі Мінської області перспективне на магнетитові руди. Рудопроявление розташоване в однойменній структурно-формаційної зоні і приурочене до ділянки перетину Неманского розлому з північно-східним діз`юнктівов. Тектоно-геодінамі-чна активність лінійних структур підкреслюється накладенням гидротермально-метасоматическими процесами, які проявилися тут в широкому розвитку скарнірованія вміщають товщ. Пройденими в межах рудопроявления свердловинами зустрінуті окислені залізні руди у верхній частині фундаменту і тіла колчеданових, сульфідних і магнетитових руд. При вивченні керна встановлені прояви миш`яку, благородних металів, нікелю, кобальту, міді і свинцю.
До регіональному розлому північно-східного напрямку (азимут 34 і 450) Приурочено Околовское родовище залізистих кварцитів (Столбцовському район Мінської області). Структура родовища є кормушка і проявляється в новітньому структурному плані у вигляді зони ешелонованих лінеаментів шириною до 1,5 - 2 км, трасуючими на північний схід на відстань близько 10 км. У магнітному полі ця зона виражена серією локальних позитивних аномалій такий же орієнтування. Відзначається спряженість зони лінеаментів з позитивною аномалією гравітаційного поля.
Провідний напрямок рудоконтролирующих структур в межах Корелічского блоку - субмеридиональное. Однойменна група залізорудних проявів локалізується на ділянках перетинів розломів, орієнтованих по азимуту 170 з лінійними структурами, що мають простягання 270 і 2870. Відоме Новоселковське родовище ільменіт-магнетитових руд приурочене до системи діз`юнктівов 17 і 2700.
Відео: Усольцева Л. Використання ДЗЗ при розробці підлогу. ископ. відкритим способом в Приморському краї
До тектоно-геодінамичних ознак належать кільцеві структури магматогенной природи. Дешіфріруемие на території досліджень подібні об`єкти мають діаметр близько 6 - 13 км і контролюють планове розташування інтрузивних утворень, що залягають на деякій глибині від поверхні фундаменту. Кільцеві структури східного генезису (Мирская, Боровиковського тощо) тяжіють до області поширення амфиболитов гуменовщінской товщі, де широко розвинені інтрузії гранітів, плагіограніти Пуховічського комплексу. У межах розвитку плагіогнейси Яченскім товщі інтрузивні породи зустрічаються рідше і ізометричні об`єкти представлені рідше. Кільцеві структури магматогенной природи контролюють стан ряду точок мінералізації колчеданових формацій і, зокрема, Мирського рудопроявления (Корелицький район Гродненської області).
Мел і мергель. Дистанційними дослідженнями виявлено геодинамічні ознаки розміщення мергельно-крейдяних покладів. У Білорусі останні приурочені до місць неглибокого залягання корінних верхньокрейдяних відкладень, а також пов`язані з вторинними виходами мергельно-крейдяних порід у вигляді отторженцев (гляціодіслокацій) серед антропогенових утворень. Поклади першого типу відомі в південно-східній частині Оршанской западини (родовище цементної сировини «Комунарське»), де мергельно-крейдяні породи перекриті піщано-глинистими відкладеннями палеогену неогенового і четвертинного віку потужністю від 2,5 до 25 м. Тут широко розвинені карстові форми сучасного рельєфу діаметром 10 - 50 м і глибиною до 3,5 м.
На основі дешифрування AФCмасштабу 1:10 000 і даних буріння встановлено зв`язок між карстом земної поверхні або механічними воронками просасиванія і похованими карстовими депресіями. Останні необхідно враховувати при підрахунку запасів корисних копалин і оцінці гірничотехнічних умов його видобутку. Фіксуються в рельєфі і на МДС скупчення подібних западин тяжіє до площ неглибокого залягання карстующихся товщ. В межах западин глибина становить 2,5 - 6 м, а між ними - 4 - 25 м. Причому, западини розвинені ширше на ділянках покладів з більш піщанистих різницями розкривних порід. Глибина карстових форм в при поверхневому шарі мергельно-крейдяних порід зазвичай не перевищує кількох метрів і в цілому відповідає глибині механічних воронок просасиванія в сучасному рельєфі. Кількість воронок на одиницю площі можна використовувати в якості показника глибини залягання поверхні карсту порід: глибина менше там, де щільність западин збільшена. Найбільш виразно ця закономірність проявляється на ділянках із значним розчленуванням поверхні мергельно-крейдяних відкладень.
Інші геодинамические ознаки мергельно-крейдяних покладів для площ, які зазнали значного гляцігенному впливу. За даними Е.А. Левкова відомі родовища в західній і центральній частинах Білорусі мають довжину від декількох метрів до 1 - 3,5 м, ширину від декількох до 200 - 400 м і потужність до 40 - 60 м. Розкривні породи являють собою різноманітні антропогеновиє або знаходяться у вторинному заляганні палеоген -неогеновие відкладення незначною потужності від перших дециметрів до 1 + 3,5 м, ширину від декількох до 200 - 400 м і потужність до 40 - 60 м. Для виявлення подібних покладів слід враховувати осо-сті локалізації гляціодіслокацій на ділянках позитивних стру ктурних форм фундаменту і чохла, в Прирозломного зонах. Серед гляцігенних геодинамічних ознак можна виділити фрагменти льодовикових улоговин, Скибові форми і отторженци, досить чітко проявляються в рельєфі і на АФС. Провідне пошукове значення мають тваринний лускаті дислокації з великими запасами мергельно-крейдяних порід. Подібні поклади виявлені у Волковиська, Порозове, Миру, Берези і в інших місцях Республіки Білорусь.
Інші корисні копалини. Аерокосмічними дослід-ваниями встановлюються в сучасному рельєфі Прип`ятського прогину прояви структурних форм девонських соленосних формацій, до яких приурочені поклади кам`яних і калійних солей. В межах Старобинского родовища калійних солей І.Я. Тяшкевічем на основі дешифрування МДС (радіолокаційних, багатозональних) виявлені неотектонические блоки, розривні і складчасті дислокації верхньої товщі чохла, індиціюється особливості тектоніки верхнефаменскіх соленосних відкладень. В даному випадку пошуковий інтерес представляють нові структури, які виявляють зв`язок з синкліналь і мульдами, інтенсивно розвивалися одночасно з накопиченням калійних солей.
Перспективними щодо пошуків підземних мінеральних вод є ділянки значною трещиноватости фундаменту Белоруссокй антеклізи, дешіфріруемие у вигляді фотоаномалій ешелонованих систем лінеаментів. Ознаками артезіанських прісних вод нерідко служать балки льодовикового випахіванія і, що виходять в їх склад, замкнуті переуглубленія. Водоносні горизонти тут зазвичай перекриті і подстилаются водотривкими моренними пластами. Льодовикові улоговини, заповнені разновозрастними четвертинними відкладеннями, мають пошукове значення при прогнозі пісків, піщано-гравійного матеріалу, глин і іншого будівельного сировини.
Таким чином, аналіз новітньої геодинаміки на основі комплексної інтерпретації аерокосмічних і геолого-геофізичних даних дозволяє встановити тектоно-геодинамічні критерії розміщення відомих покладів нафти, бурого вугілля, залізних і поліметалічних руд, мергельно-крейдяних порід та інших корисних копалин.
