Дальнейшие пути совершенствования прогнозно-металлогенических исследований

Все возрастающее значение прогнозно-металлогенических исследований в решении важнейшей задачи геологической науки — обеспечении минерально-сырьевыми ресурсами народного хозяйства — определяет необходимость интенсивных разработок основ научного прогнозирования, повышения точности (локальности) и достоверности (надежности) прогноза.

1. Дальнейшее совершенствование основ научного прогнозирования как специального (отраслевого), так и регионального (комплексного) в первую очередь зависит от успехов формационного анализа — выяснения связей типов месторождений (рудных формаций) и геологических формаций, выявления критериев (геотектонических, структурных, петрологических, минералогических, геохимических) отличия рудоносных от аналогичных по составу и строению нерудоносных геологических формаций, разработки на основе статистических обобщений принципов и методов количественного прогнозирования, оценки качества предсказываемых руд.

Разработка формационного анализа неразрывно связана с совершенствованием представлений о тектоническом районировании территории — выделении отдельных блоков структур, слагающих щиты, чехлы платформ, складчатые области, зоны современного активного тектонического развития, отличающиеся по истории геологического развития, ассоциациям формаций, рудоносности.

Развитие на основе формационного анализа, изучения возрастных и латеральных (фациальных) рядов геологических и рудных формаций нового научного направления: металлогении типовых структур земной коры — рифтов, авлакогенов «первичных» и «вторичных» эвгеосинклиналей, миогеосинклиналей, различных по времени заложения, геоантиклиналей и срединных массивов, орогенных вулканических поясов, передовых прогибов, структур платформенного чехла — является одним из наиболее перспективных путей дальнейшего развития металлогении. Это направление частично уже нашло отражение в работах Т.В. Билибиной, Г.М, Власова, М.И. Ициксона, И.Г. Магакьяна, Ю.Г. Старицкого, Г.А. Твалчрелидзе, А.Д. Щеглова и других. В итоге на основе типизации структур земной коры и формационного анализа открываются большие возможности для перенесения опыта прогнозирования и поисков месторождений полезных ископаемых из хорошо изученных рудных провинций и районов мира на аналогичные структуры осваиваемых территорий. Другой не менее важной стороной формационного анализа является исследование эволюции геологических формаций, познание условий, определяющих время их появления в геологической истории, закономерностей формирования, направленности изменения состава и строения в процессе геологического развития, т. е. вопросов филогенеза формации. При этом важнейшей геогенетической закономерностью, выявленной исследованиями последних лет, является параллелизм филогенического и онтогенического развития — сохранение общей тенденции в последовательности развития минералов, пород, руд и образуемых ими геологических и рудных формаций. Вытекающее из этого общего положения следствие, что в онтогенической (индивидуальной) истории развития пород, руд, месторождений, формаций запечатлены многие особенности их филогенического развития, открывает большие возможности дальнейшего совершенствования методов металлогенических исследований.

2. Вторым не менее важным научным направлением в совершенствовании прогнозно-металлогенических исследований является переход к «объемной» металлогении или «стереометаллогении» (по выражению Л.Н. Овчинникова), к детальному изучению строения земной коры по вертикали, выяснению закономерностей распределения оруденения в стратиграфическом разрезе осадочных и вулканогенных толщ, в пределах расслоенных интрузий и метаморфических комплексов, по отношению к современной поверхности рельефа и т. д. В определенном смысле можно сказать, что распределение оруденения в разрезе земной коры в целом даже более показательно, чем в плане, так как полнее выявляет закономерности развития минерализации во времени — связь эндогенной и экзогенной минерализации с определенными эпохами, изменением динамики тектонического режима, резкой сменой во времени палеоклиматических условий и др.

В то же время в силу ограниченности данных по глубинному строению земной коры еще немногих глубоких и сверхглубоких скважин, слабой изученности разрезов рудовмещающих толщ даже в рудных районах прогнозно-металлогенические исследования до настоящего времени базируются главным образом на изучении взаимного расположения пород и руд на современной поверхности. Значительные успехи, достигнутые в последние десятилетия в области прогнозирования стратиформных месторождений железа, меди, свинца и цинка как в бывш. СССР (Удокаа, Чаро-Токкинского района, Холоднинское, Жайрем и др.), так и за рубежом (разведка уникальных по запасам месторождений Броккен-Хилл в Австралии, Салливан в Канаде и др.), во всех случаях были непосредственно связаны с детальным изучением геологических разрезов, использованием на практике выявленных закономерностей в изменчивости мощностей толщ, фаций пород, установлением стратиграфических перерывов и несогласий.

Переход к объемному прогнозно-металлогеническому анализу, разработки принципов и методики такого анализа и построения объемных прогнозных карт, основывающихся на детальном изучении геологических разрезов, использовании геофизических и геохимических данных — насущные задачи настоящего этапа развития металлогении.

Помимо геофизических исследований, позволяющих представить модель строения земной коры различных по рудоносности зон, особое значение имеет изучение геохимической зональности рудных ореолов, вертикальной зональности руд и гидротермально-метаеоматических пород.

Существенное практическое значение имеет выявленная в итоге изучения различных типов месторождений закономерность относительно упорядоченного расположения максимумов концентрации различных рудных элементов в разрезе земной коры, сохраняющаяся в общих чертах вне зависимости от особенностей генезиса и в эндогенных, и экзогенных условиях. Например, как уже подчеркивалось выше, смена оруденения снизу вверх по разрезу Fe—Cu—Zn—Pb—(Au, Ag, Ba) оказывается характерной (прн проявлении отдельных звеньев этого ряда) как для экзогенных, так и эндогенных магматических и гидротермально-метасоматических месторождений.

3. В качестве третьего перспективного направления в дальнейшем развитии основ научного прогнозирования укажем разработку методов палеореконструкций на период рудообразования. Палеореконструкции предполагают восстановление реальных геологических условий формирования месторождений — выявление положения береговой линии, рельефа поверхности, палеогидрогеологических и палеоклиматических условий. Особые трудности представляют палеореконструкции, требующие палинспастических реконструкций, восстановления первичного положения пород, в последующем нарушенных, перемещенных вдоль разломов, смятых в складки, прорванных интрузиями.

Разработанные для различных регионов бывш. СССР палеореконструкции для отдаленных геологических эпох в пределах отдельных структурно-металлогенических зон уже оказали существенную помощь при решении прогнозно-мегаллогенических задач на Рудном Алтае, Урале, Сетте-Дабане. Палеореконструкции подытоживают все предшествующие исследования геологических условий образования месторождений полезных ископаемых, дают возможность реально оценить степень геологической изученности рудоносных площадей, глубину познания генезиса месторождения, факторов, определяющих размещение рудных тел.

4. Теория металлогенического анализа всегда базировалась на всестороннем изучении генезиса месторождений полезных ископаемых: восстановлении физико-химических параметров рудообразования, выявлении последовательности формирования горных пород, предшествующих, сопровождающих и завершающих становление месторождений, анализе этапности и стадийности рудообразования. Особенностью настоящего периода развития металлогении является наряду со все большим использованием данных экспериментальных и теоретических работ детальное изучение проблемы эволюции рудообразования в истории геологического развития, познания динамики процессов рудообразования, смены генетических типов месторождений, изменения условий рудообразования от докембрия до настоящего времени.

Среди проблем времени особо важное значение для прогнозирования имеет вопрос, остающийся малоизученным, — анализ условий сохранения возникших промышленно ценных концентраций в ходе последующего геологического развития. Проблема анализа условий сохранения созданных месторождений требует разработки целого ряда специальных критериев прогнозирования.

Месторождения сохраняются и становятся доступными для эксплуатации только при благоприятном стечении целого ряда факторов. Важнейший из них эрозионно-тектонический, определяемый степенью вертикальных перемещений блоков земной коры, в одном случае предохраняющих, в другом способствующих уничтожению месторождений вследствие выветривания и эрозии или метаморфизма. При этом для месторождений большинства промышленно ценных типов благоприятным является наличие признаков относительной стабильности структур, вмещающих месторождения. Чем более стабилен блок, тем, естественно, больше шансов на сохранение первичных рудных концентраций.

Важное значение для условий сохранения месторождений имеет тот факт, что на поздних стадиях развития складчатых областей, как правило, наиболее интенсивно проявляются тектонические перемещения со значительной горизонтальной и незначительной вертикальной составляющей — шарьяжи, надвиги, сдвиги. Вследствие этого на поздних стадиях развития более существенно изменяется взаимное расположение пород в плане и относительно мало в разрезе. Именно в этой связи в складчатых областях сохраняются от неизбежной эрозии метаморфизма или от погружений на практически недосягаемые глубины разнообразные месторождения ранних стадий развития геосинклиналей.

Таким образом, представляется, что дальнейший прогресс прогнозно-металлогенических исследований будет в первую очередь зависеть от:

1) дальнейшего развития формационного анализа и разработки в связи с этим ряда вопросов, в частности тектонического районирования территории, познания общих закономерностей геологической эволюции;

2) разработки принципов п методов объемных прогнозно-металлогенических исследований, базирующихся на геолого-геофизических, геохимических данных и всестороннем изучении зональности руд и рудовмещающих пород в разрезе земной коры;

3) широкого применения палеореконструкций на период рудообразования с использованием палеогеоморфологических, палеогидрогеологических, палеоклиматических, в ряде случаев палинспастических карт, использования современных представлений новой глобальной тектоники;

4) дальнейшего изучения проблем генезиса месторождений полезных ископаемых, анализа процессов рудообразования во времени в истории геологического развития, привлечения внимания к проблеме анализа условий сохранения месторождений являющейся не менее важной, чем проблема условий их образования.

В настоящий период дальнейшее успешное развитие перечисленных выше научных проблем может быть осуществлено только при широком использовании ЭВМ, современных статистических методов обработки исходных данных, определяющих в конечном итоге возможность перехода к количественной оценке рудоконтролирующих факторов и, как следствие этого, к количественной оценке прогнозных запасов и потенциальных ресурсов минерального сырья в недрах.