Обработка геохимических данных

Обработка геохимических данных включала совокупность последовательных процедур, заключавшихся: в расчете статистических параметров распределения химических элементов; разработке оптимальных градаций выделения геохимических аномалий; построении моноэлементных геохимических карт; анализе взаимоотношений элементов и выделении главных геохимических ассоциаций. После обработки и интерпретации данных производилась прогнозно-геохимическая оценка участка.

В качестве статистических характеристик распределения химических элементов в рыхлых отложениях участка указывались минимальные (Cmin), максимальные (Cmax), средние (Сср), фоновые (Cfon) и минимально-аномальные (Cmin_an) содержания

элементов, а также стандартный множитель (ε) и коэффициент аномальности (Ka).

Параметры геохимического фона и минимально аномальные содержания химических элементов определялись при аппроксимации распределения элементов логнормальным законом. Расчѐт фоновых параметров производился по всей совокупности данных освобожденной от явно аномальных значений. Для проведения расчѐтов использовалась программа Gold-геохимик 2.0.

В соответствии с логнормальным распределением, в качестве геохимического фона использовалось среднегеометрическое значение:

N

                                                                                 С C_ф   N C_i .                                         

i=1

В качестве оценки разброса данных относительно фонового значения при логнормальном распределении используется стандартный множитель:

                                                                 ε=exp (lnC -lnCi ф)2 .                                      

                                                                                      N-1     



В случае логнормального распределения фоновых содержаний минимальноаномальные значения определяются по следующей формуле (Соловов, 1985):

3

+

C_мин.ан.=C_ф ε ^m ,      

где m – количество пространственно сближенных точек с повышенными

относительно фона содержаниями.

На основе полученных значений минимально-аномальных содержаний производился подбор оптимальных градаций выделения геохимических аномалий, в которых затем осуществлялось построение карт вторичных ореолов рассеяния.

Для анализа взаимоотношений элементов и выделении геохимических ассоциаций использовались методы многомерной статистики – корреляционный и факторный анализ (программа Gold-Геохимик).

Прогнозно-геохимическая оценка участков заключалась в выделении на их территориях потенциально-рудоносных аномальных геохимических структур (АГХС) или аномальных геохимических объектов (АГО), расчете их количественных характеристик и геохимического профиля, ранжировании объектов по степени перспективности и оценке прогнозных ресурсов категории Р₃.

Выделение аномальных объектов или структур осуществлялось по вторичным ореолам рассеяния профилирующих металлов и результатам многомерной статистики (главным рудным факторам) в двух иерархических уровнях – аномальная геохимическая зона (АГЗ) и ядерная часть АГЗ. В сопоставлении с принятыми представлениями о размерах рудных объектов АГЗ соответствуют рангу месторождений, а их ядра – рудным зонам, крупным рудным телам или их группам.

Формирование новых совокупностей, представленных выборочными данными, характеризующими аномальные геохимические объекты, проводилось с использованием модулей пространственного анализа ГИС-систем. Выборки по аномальным геохимическим объектам формировались из числа проб, попадающих в их контур.

Статистический анализ распределений химических элементов по выборкам, характеризующим аномальные геохимические объекты (группы объектов), производился путѐм определения средне-аномальных содержаний химических элементов (С_ср.ан).

К основным определяемым параметрам относятся коэффициенты концентрации химических элементов (К_С), а также площадные (Р) и удельные (q) продуктивности рудных элементов в том или ином аномальном объекте.

Для характеристики состава объектов использовались величины коэффициентов концентрации химических элементов:

                                                                                 K =C_{c ср.ан.}/С_ф .                                       (2.4)

В состав ассоциаций аномальных геохимических объектов включались химические элементы, характеризующиеся уровнем накопления К_С  1.5, которые ранжировались по убыванию величин К_С. Типоморфная ассоциация объекта определялась по первым членам ранжированного ряда, с учетом уровней накопления и соотношений рудных элементов. Элементный состав аномальных геохимических объектов (типоморфная ассоциация) являлся основным критерием прогноза того или иного типа оруденения.

Площадные продуктивности (Р) вторичных ореолов рассеяния в контурах аномальных геохимических объектов рассчитывались по формулам [Соловов, 1985]:

                                                                   _P=_ⁿ _{C -n C}i                   ф _S,                                                         (2.5)

                                                                        i=1                      

где S – площадь ячейки поисковой сети.

Величина площадной продуктивности является исходным параметром для оценки прогнозных ресурсов полезного компонента.

Удельная продуктивность q (т/м/км²) представляет собой геохимический параметр, получаемый путем нормирования площадной продуктивности на площадь аномалии S_ан (км²) с одновременным переходом от м²% к количеству химического элемента в тоннах:

q=(P/40)/S_ан .          (2.6)

Для оценки параметров распределений и производных геохимических параметров и характеристик аномальных геохимических объектов используются возможности программных модулей MS Office Excel, Gold Digger и др. Расчет площадей АГХП осуществлялся с использованием модулей пространственного анализа ГИС-систем.

Подсчет прогнозных ресурсов профилирующих металлов по категории Р3 проводился по формуле А.П. Соловова [4]:

                                                                                                1 P   ,                                 (2.7)

Q=α  H k 40

где: Р – площадные продуктивности вторичных ореолов рудных элементов в АГХП (м²%); Н – глубина распространения оруденения (м); 1/40 – переходный коэффициент от м²% к тоннам ресурсов (d/100%, где d=2.5 т/м³ – средняя плотность горных пород); α <1 – коэффициент на долю забалансовых руд (определяется исходя из масштабов оруденения); k ^>_<1 – коэффициент пропорциональности между продуктивностями вторичных ореолов и коренного оруденения (определяется по данным опытно-методических работ или исходя из преобладающих ландшафтных и геологических условий).

Выбор глубины Н, до которой производятся подсчеты, основан на общих представлениях об интервалах глубины распространения различных рудных формаций.

В рамках написания настоящего геологического отчета составлялся набор графических приложений, включающий карту фактического материала, поэлементные карты геохимических аномалий и карту прогноза полезных ископаемых. Создание приложений осуществлялось в программе ArcGis 10.3-10.7. Построение карт геохимических аномалий и различных показателей производилось вручную и с использованием пространственного модуля Geostatistical Analyst. Для создания электронных векторных моделей выполнена оцифровкатематических слоев (топографического, геологического, геохимического, прогнозного). Цифровые тематические слои увязывались с единой цифровой топографической основой и содержат объекты картирования трех типов: полигоны (геологические тела, геохимические аномалии и т.д.), линии (поисковые маршруты и т.д.) и точки (проявления, точки отбора проб и т.д.). После оцифровки, увязки и набивки атрибутов все тематические слои объединяются в единый ГИС-проект. Для каждого графического приложения составлялся отдельный ГИС-проект, на основе которого создавался аналоговые вариант в формате portable document format (.pdf). Создание оригинал-макетов печати карт проводилось по завершению составления цифровых моделей карт.

 

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТ

 

По данным выполненных наблюдений наиболее широкое распространение жильного кварца, прожилково-окварцованных пород и кварцевых метасоматитов отмечается в центральной части площади – вблизи и в контурах рудной зоны Вилки и в штокверковой зоне Вилки. В 2019 г. здесь отобрано 30 штуфных проб жильного кварца и гидротермально-измененных пород из числа, которых золото в аномальных концентрациях выявлено в пяти штуфах. Максимальное содержание золота в центре участка равное 0.37 г/т установлено в рудной зоне Вилки в интенсивно прожилковоокварцованных песчаниках на т.н. 10-4. В штокверковой зоне Вилки максимальное содержание золота (0.24 г/т) установлено в обломке жильного кварца размером до 0.15 м опробованном на т.н. 9-4. В обломках жильного кварца в точке наблюдения 5-1 здесь также установлены высокие концентрации свинца (0.2%) и сурьмы (156 г/т), а в т.н. 6-5 – вольфрама (554 г/т), молибдена (146 г/т), серебра (20.6 г/) и висмута (0.12%).

Поля распространения обломков кварца и окварцованных пород выявлены также на востоке, юго-востоке и юге участка, где они нередко пространственно приурочены к контактам гранодиоритов и выходам даек диоритовых порфиритов.

На востоке участка из потенциально рудоносных гидротермалитов отобрано ~ 25 штуфных проб. В маршрутах 2019 г. наибольшее количество кварцево-жильных образований на востоке участка отмечено в восточном экзоконтакте небольшого тела гранодиоритов на т.н. 4-11. Здесь в элювио-делювии водораздела наблюдается большое количество обломков и глыб крупнозернистого, светло-серого до белого кварца, размером до 0.5-0.8 м в поперечнике (Рис. 12). Судя по распространению глыб и обломков, предполагаемое простирание кварцевой жилы или нескольких жил здесь северо-западное. Видимой рудной минерализации и высоких содержаний золота в кварце на указанном фрагменте площади не установлено.

На юго-востоке лицензионной площади жильный кварц относительно редок и в маршрутах отмечалось в основном прожилковое и метасоматическое окварцевание пород. Наибольший интерес здесь вызывают брекчированные кварцевые метасоматиты и прожилково-окварцованные песчаники, опробованные на т.н. Ш-6, Ш-7 и в 300-500 м восточнее – на т.н. 3-7, 3-9 и 3-10 (Рис. 12). По данным опробования 2019 г. максимальное содержание золота равное 0.23 г/т, здесь установлено в штуфной пробе окварцованных алевро-песчаников (т.н. Ш-7, штуф 3), характеризующейся также повышенными содержаниями мышьяка (0.04%) и свинца (0.07%).

На юге участка интерес в поисковом плане представляют зоны жильнопрожилкового окварцевания обследованные на ПР5 в интервале т.н. 2-1 – 2-5. Всего на данном фрагменте участка отобрано пять штуфных проб, три из которых аномальны по золоту и некоторым другим элементам – это две пробы окварцованных песчаников и одна проба жильного кварца.

В прожилково-окварцованных песчаниках (штуфы 2-3 и 2-4/1) концентрации золота на юге участка зафиксированы в диапазоне от 0.1 г/т до 1.8 г/т. Проба с максимальными содержаниями золота (2-4/1), отобранная из изменѐнного песчаника с прожилками кварца мощностью от первых мм до 1-3 см аномальна только по золоту; вторая проба в повышенных концентрациях содержит золото (0.1 г/т), свинец (0.05%) и серебро (1.4 г/т). Проба (штуф 2-5) отобранная из обломка кварца размером 0.1 м характеризуется высокими концентрациями вольфрама (624 г/т) и мышьяка (0.05%), а также повышенными содержаниями серебра (5.1 г/т) и теллура (69 г/т).

За контурами лицензии маршрутами исследовано поле распространения обломков жильного кварца расположенное на левом борту долины руч. Охотничий. Поле имеет размер ~ 1.5х0.5 км и вытянуто вдоль отрога водораздела в северо-восточном направлении. Доминирующими породами здесь являются мелкозернистые песчаники, иногда отмечаются диоритовые порфириты. Внешний облик кварца левобережья долины руч. Охотничий аналогичен облику кварца Вилкинской площади. По словам старателей артели «Заря», на дренирующей склон с кварцем части полигона ручья Охотничий золото формой и цветом отличается от основной массы золотин россыпи, часто встречаются золотые проволочки, изогнутые пластинки и сростки золота с кварцем, что может говорить о близости коренного источника. Из десяти отобранных на левобережье долины руч. Охотничий штуфных проб жильного кварца, лишь одна (штуф 20-4) характеризуется повышенными содержаниями золота (0.07 г/т) и серебра (19.8 г/т), прочие – фоновыми.

№№ проб	Au	Ag	As	Bi	Cu	Mn	Mo	P	Pb	Zn	S	Sb	Te	W	V
2-3	0.100	1.40	63	1	13	74	2.0	225	537	51	100	2.5	5.0	5	20
2-4/1	1.810	0.25	54	11	41	44	3.0	256	7	11	200	2.5	11.0	5	11
2-5	0.130	5.10	504	138	285	55	2.0	883	45	37	400	6.0	69.0	624	14
3	0.230	1.00	385	1	170	59	1.0	280	721	63	300	2.5	5.0	5	21
4-5	0.280	1.00	56	5	67	71	0.5	311	423	130	100	5.0	5.0	5	38
5-1	0.005	6.40	129	28	533	38	43.0	233	2021	210	900	156.0	5.0	17	42
5-3	0.230	1.20	8	9	18	40	25.0	22	51	3	50	2.5	5.0	5	12
6-5	0.010	20.60	101	1273	598	51	146.0	67	87	11	400	12.0	5.0	554	8
6-10	0.120	0.25	47	1	73	33	4.0	87	13	21	100	21.0	5.0	5	99
8-6	0.020	3.50	14	154	370	34	536.0	45	224	3	300	2.5	5.0	5	15
9-4	0.240	3.80	42	5	196	39	87.0	96	3	17	50	51.0	5.0	21	23
10-3/1	0.005	12.70	10	74	8	45	24.0	5	44	4	50	9.0	5.0	5	2
10-4/1	0.370	4.70	587	5	17	42	2.0	87	13	25	50	9.0	5.0	20	111
13-2	0.200	0.50	115	3	2	80	0.5	112	1	7	50	2.5	5.0	5	98
20-4	0.070	19.80	25	1	3	37	0.5	47	4	3	50	13.0	11.0	5	9

 

Таким образом, всего в 2019 г. на обследованной площади выявлено 15 аномальных штуфных проб (Табл. 5). По взаимоотношениям элементов в рассматриваемой совокупности аномальных проб участка выделяются собственно золотой, золото-полиметальный, полиметальный, серебряный и вольфрам-молибденовый геохимические типы оруденения (Табл. 3.2). Доминирующим на участке является собственно золотой тип, что согласовывается с данными визуальных геологических наблюдений. Пространственное положение проб с различными типами оруденения отображено на рисунке 3.3.

 

Таблица 5

Содержания рудных элементов в аномальных штуфных пробах Вилкинской площади

 

№№ проб	Au	Ag	As	Bi	Cu	Mn	Mo	P	Pb	Zn	S	Sb	Te	W	V
2-3	0.100	1.40	63	1	13	74	2.0	225	537	51	100	2.5	5.0	5	20
2-4/1	1.810	0.25	54	11	41	44	3.0	256	7	11	200	2.5	11.0	5	11
2-5	0.130	5.10	504	138	285	55	2.0	883	45	37	400	6.0	69.0	624	14
3	0.230	1.00	385	1	170	59	1.0	280	721	63	300	2.5	5.0	5	21
4-5	0.280	1.00	56	5	67	71	0.5	311	423	130	100	5.0	5.0	5	38
5-1	0.005	6.40	129	28	533	38	43.0	233	2021	210	900	156.0	5.0	17	42
5-3	0.230	1.20	8	9	18	40	25.0	22	51	3	50	2.5	5.0	5	12
6-5	0.010	20.60	101	1273	598	51	146.0	67	87	11	400	12.0	5.0	554	8
6-10	0.120	0.25	47	1	73	33	4.0	87	13	21	100	21.0	5.0	5	99
8-6	0.020	3.50	14	154	370	34	536.0	45	224	3	300	2.5	5.0	5	15
9-4	0.240	3.80	42	5	196	39	87.0	96	3	17	50	51.0	5.0	21	23
10-3/1	0.005	12.70	10	74	8	45	24.0	5	44	4	50	9.0	5.0	5	2
10-4/1	0.370	4.70	587	5	17	42	2.0	87	13	25	50	9.0	5.0	20	111
13-2	0.200	0.50	115	3	2	80	0.5	112	1	7	50	2.5	5.0	5	98
20-4	0.070	19.80	25	1	3	37	0.5	47	4	3	50	13.0	11.0	5	9

Содержания элементов приведены в г/т

 

 

 

Содержания элементов приведены в г/т

 

 

 

Таблица 6

Характеристика геохимических типов оруденения Вилкинской площади

№№ проб	Средние содержания, г/т						Элементный состав*
	Au	Ag	Cu	Mo	W	Pb

Собственно золотой

2-4/1, 5-3, 6-10, 9-4, 10-4/1, 13-2 0.50 1.8 58 20 10 15 99Au18As12V8Mo7Ag6Sb4Cu4Sc3Zn3P3Pb 3Ba3Al2Be2K2Ti2W

Вольфрам-молибденовый

2-5, 6-5, 8-6 0.05 9.7 418 228 394 119 104Bi91Mo79W39Ag32Cu26As24Pb11Au10 P5Co5Te5S4Zn3Fe3Sb2V2Sr

Золото-полиметальный

2-3, 3, 4-5 0.20 1.1 83 1 5 560 112Pb41Au21As20Zn8P6Cu6Al5Sc5V5Mg5 Ba5K5Ag5Ti3La3Be2S2Fe

Полиметальный

5-1 0.01 6.4 533 43 17 2021 404Pb62Sb51Zn41Cu26Ag17Mo16As13S8V 7P6Bi4K4Mg4Sc3W3Sr3Al3La3Be2Ti2Co

Серебряный

20-4, 10-3/1 0.04 16.3 6 12 5 24 65Ag8Au8Bi5Mo5Pb4Sb2Sr2As

* в рядах состава перед символом элемента указан коэффициент концентрации К_С = С_ср/С_фон; серым шрифтом выделены элементы с К_С < 5, жирным – К_С ≥ 25

Указанными типами, вероятно, не исчерпывается разнообразие геохимических составов руд участка и при большем объеме опробования их перечень может быть расширен. Однако, все они, по-видимому, являются вариациями двух-трех ассоциаций соответствующих минеральным парагенезисам разных стадий минералообразования.

Результаты корреляционного и факторного анализов, выполненных для выборки из всех штуфных проб (92 пробы) отображены на рисунке 13 и в таблице 7.

 

Рис. 13. Дендрограмма корреляционных связей элементов в штуфных пробах

Таблица 7 Результаты факторного анализа массива данных штуфного опробования

	Факторы и нагрузки варимакс VF1 VF2 VF3 VF4 VF5 VF6
AU	0.14	-0.12	-0.67	-0.15	0.08	0.00
AG	-0.16	-0.55	-0.40	0.20	-0.17	0.29
AL	0.91	0.08	-0.26	0.00	0.00	-0.14
AS	0.25	-0.26	-0.79	-0.08	-0.14	0.09
BA	0.84	0.00	-0.05	-0.16	0.00	-0.33
BE	0.76	-0.10	-0.15	0.26	0.34	0.07
BI	-0.33	-0.36	-0.08	-0.23	0.00	0.71
CA	0.70	-0.19	0.45	0.13	0.07	-0.21
CO	0.43	-0.61	0.38	-0.08	-0.09	0.21
CR	0.66	0.00	0.08	0.09	0.00	0.20
CU	0.07	-0.76	-0.11	0.00	0.00	0.36
FE	0.71	-0.49	-0.23	-0.32	0.09	0.00
GA	0.67	-0.16	0.00	0.18	0.48	0.00
K	0.85	0.12	-0.25	-0.06	-0.12	-0.09
LA	0.64	-0.09	-0.12	0.13	0.51	-0.09
MG	0.92	0.00	-0.06	0.00	0.11	-0.23
MN	0.66	-0.05	0.37	-0.09	0.12	-0.20
MO	-0.27	-0.35	0.00	0.18	-0.07	0.71
NA	0.76	0.00	0.34	0.00	0.00	-0.35
NI	0.61	0.07	0.35	-0.07	-0.28	0.23
P	0.85	-0.23	-0.15	-0.29	0.00	0.00
PB	0.10	-0.54	-0.36	0.00	0.36	0.26
S	0.00	-0.79	-0.09	0.00	0.08	-0.11
SB	-0.07	-0.40	-0.39	0.36	-0.53	0.00
SC	0.87	-0.07	0.00	0.18	0.19	0.00
SR	0.80	-0.10	0.33	0.00	0.00	-0.28
TE	-0.11	-0.06	-0.17	-0.81	0.00	0.00
TI	0.94	0.00	-0.18	0.00	0.00	-0.18
W	0.11	-0.50	-0.14	-0.25	-0.40	0.27
V	0.77	-0.09	-0.22	0.18	-0.16	0.28
ZN	0.62	-0.27	-0.33	-0.08	0.00	-0.27

На дендрограмме корреляционных связей элементов обособляются две широкие группы элементов, одна из которых, по-видимому, имеет петрогенную (Al-K-Mg-Ti-…), а вторая рудогенную (Au-As-Ag-S-…) природу. В рудогенной группе выделяется четыре узкие (по 2-3 элемента) ассоциации – Au-As, Ag-Sb, Bi-Mo-Pb, Co-Cu-W, но уровень корреляции между членами данных ассоциаций довольно низкий.

По результатам факторного в проанализированных штуфных пробах выделяется две главные рудные ассоциации – S-Cu-Co-Ag-Pb-W (фактор VF2) и As-Au (фактор VF3).

Первая может соответствовать редкометальному типу оруденения, вторая – золотокварцевому.

 

РЕЗУЛЬТАТЫ ЛИТОХИМИЧЕСКОГО  ОПРОБОВАНИЯ РЫХЛЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

 Статистические параметры распределения элементов

Статистические параметры распределения химических элементов в рыхлых отложениях Вилкинской площади приведены в таблице 3.4.

Таблица 8

Статистические параметры распределения элементов в рыхлых отложениях

	Cmin	Cmax	Сср	Cfon	ε	Cmin.an1	Cmin.an2	Cmin.an3	Ka, %
Au*	2	1000	6.4	2		4			23.4
Cu	3.5	1200	39.2	22.4	1.75	39.1	68.4	119.7	22.3
Zn	15	420	40.9	35.9	1.59	57.2	91.2	145.3	17.2
Pb	1	590	15.7	12.2	1.81	22.1	39.9	72.1	15.3
Ni	4	230	21.7	20.1	1.42	28.6	40.7	57.7	15.5
Co	1.5	85	7.6	7.4	1.64	12.1	19.9	32.7	14.9
Cr	5	650	54.9	52.8	1.27	67.2	85.4	108.5	12.3
V	5	360	122	115	1.46	167	244	357	14.0
Mo	0.3	48	1.98	1.40	1.81	2.53	4.59	8.32	17.3
Ag	0.02	8	0.32	0.20	2.01	0.41	0.83	1.67	20.0
Mn	30	10000	452	299	2.04	611	1246	2543	16.7
As*	15	5500	34.1	15.0		30			28.0
Sb*	10	10	10	10		20			0.0
W*	5	230	7.09	5		10			14.9
Sn	1	23	4.2	3.8	1.57	6.0	9.5	14.9	13.8
Bi*	1.5	95	1.6	1.5		3.0			0.8
Ba*	500	2300	534	500		1000			4.9
Ti	1200	12000	5787	5497	1.38	7593	10488	14487	15.2
Li	5	310	13.5	11	1.62	17	28	45	20.1
Be*	1.5	1.5	1.5	1.5		3.0			0.0
Cd*	2	2	2	2		4			0.0
B	7	120	32.1	27.0	1.83	49.4	90.3	165.2	18.2
Sr*	50	6600	79.1	70.0		150.0			6.2

Примечания: значения минимальных (C_min), максимальных (C_max), средних (С_ср), фоновых (C_fon) и минимально аномальных (C_min.an) содержаний для золота приведены в мг/т, для остальных элементов – в г/т; звездочкой отмечены элементы, для которых процент значимых определений составляет ˂ 50 %

Более чем 30-ти кратное отклонение от фона на участке установлено для Au, Cu, Pb, Mo, Ag, Mn, As, W, Bi, Li, Sr, причѐм для золота максимальное содержание превышает фон в 500, а для мышьяка – в более чем 350 раз. В целом для участка коэффициенты концентрации К_С > 1.5 установлены для золота (3.18), мышьяка (2.27), меди (1.75), серебра (1.58) и марганца (1.51). Для золота и мышьяка характерны также максимальные коэффициенты аномальности. Расчѐтные значения фоновых содержаний использовались при характеристике аномальных геохимических структур, а минимальные аномальные содержания – для разработки градаций выделения вторичных ореолов рассеяния.