Как найти золото в Африке по спутниковым снимкам
Дорогие подписчики, сегодня я хочу рассказать вам об увлекательных поисках золота в солнечной Гвинее! Вас ждет рассказ о геологии и современных методах разведки.
Итак, представьте себе гвинейские просторы - зеленые саванны и величественные горы. Но красота здесь не только на поверхности! В недрах земли прячутся богатства - многочисленные золотые месторождения. Геология Гвинеи невероятно интересна - это настоящий кладезь для любого геолога.
Просторы Гвинеи с высоты спутникового полета
В основном здесь распространены древние докембрийские кристаллические породы - гнейсы, гранитоиды, вулканиты. Но самое интересное - это так называемый Биримский зеленокаменный пояс. Звучит загадочно, не правда ли? На самом деле это вытянутые структуры, сложенные метаморфизованными вулканитами и осадочными породами, с которыми и связаны основные запасы золота Гвинеи и соседних стран.
Золото здесь находится в кварцевых жилах, зонах дробления и рассланцевания, в измененных породах. Самый распространенный тип - это мезотермальные месторождения, образованные горячими растворами на глубине. Интересно, что многие месторождения перекрыты мощной корой выветривания - латеритами. Поэтому добраться до золота не так-то просто!
Латеритная кора выветривания
Но наших героев-геологов ничто не остановит на пути к заветному металлу. Вооружившись современными методами, они прочесывают саванну в поисках золотых аномалий. Берутся бесчисленные пробы на геохимию, проводятся геофизические съемки с воздуха и на земле. По аномалиям закладываются горные выработки - траншеи, шурфы, скважины, чтобы добраться до рудных тел.
За время работ в районах Ниандан и Кода было отобрано ни много ни мало 10 131 геохимическая проба. Это колоссальный труд! Пробы отбирались по регулярной сети 100х1000 м, 400х100 м, а в перспективных местах сеть сгущалась до 100х50 м. Такой подход позволяет выявить даже небольшие геохимические аномалии и не пропустить ни одного грамма золота.
Результаты геохимической съемки
Каждая проба - это своеобразный детектор, показывающий содержание золота в каждой точке. Их анализируют в лаборатории, и на основе результатов строят карты геохимических аномалий. Эти карты для геолога как путеводная звезда - они указывают, где нужно искать золотое руно!
Но геохимия - это только первый шаг. Чтобы проверить перспективные участки, наши герои берутся за кирку и лопату! Места для проходки траншей и шурфов выбираются с ювелирной точностью в самом центре геохимических аномалий. Глубина выработок может достигать 10-15 метров, чтобы добраться до коренных пород под толщей латеритов.
Места для бурения выбираются с не меньшей скрупулезностью - на участках с лучшими пересечениями зон оруденения в траншеях, с учетом геофизических и геологических данных. Всего за период работ в районе было пробурено 80 скважин колонкового бурения общей длиной почти 7000 м! Можно сказать, геологи исследовали недра Гвинеи вдоль и поперек.
По керну скважин был проведен полный комплекс исследований - геологическая документация, опробование, различные анализы. Затем на основе этих данных были построены трехмерные модели рудных тел, подсчитаны первые запасы золота. И результат того стоил - на сегодня в районе Ниандан и Кода выявлено более 269 тыс. унций золота. Их поиск и предварительную оценку ушло 5 лет и 5 миллионов долларов.
Локализованное в результате работ промышленное оруденение
Сами месторождения районов Ниандан и Кода относятся к мезотермальному орогенному типу, то есть образовались на значительной глубине при высоких температурах и давлениях в ходе горообразовательных процессов. Любопытно, что эти процессы происходили в далеком докембрии, более 2 млрд лет назад! Трудно представить бездну времени, отделяющую нас от момента рождения гвинейского золота.
Само оруденение приурочено к кварцевым жилам и зонам прожилкования, секущим толщу бирримских метаморфизованных вулканитов и осадков. Эти породы подверглись множеству преобразований - неоднократно смяты в складки, разбиты разломами, перекристаллизованы под действием тепла и давления. Но именно эти процессы и привели к образованию золотых руд!
Главные действующие лица этой пьесы - горячие гидротермальные растворы, циркулировавшие по порам и трещинам пород. Они вымывали золото из вмещающих толщ и переотлагали его в благоприятных местах. Самые крупные концентрации возникали в полостях и трещинах, где растворы застаивались, остывали и выделяли растворенное золото. Так родились золотоносные жилы!
Любопытно, что оруденение имеет отчетливо прожилковый характер - обычно это серия сравнительно маломощных кварцевых и кварц-сульфидных прожилков, рассекающих породы в разных направлениях. Их мощность варьирует от миллиметров до первых метров, но за счет своего количества они формируют весьма объемные рудные тела.
Еще одна интересная особенность местных руд - развитие так называемой листвинитизации вмещающих пород. Это своеобразный тип гидротермального изменения, когда породы обогащаются карбонатами, слюдами и сульфидами, становятся рыхлыми и приобретают своеобразный золотисто-зеленый цвет. Для геологов это верный признак золотого оруденения!
Ну и наконец, венчает геологический разрез района мощная кора выветривания, превратившая некогда монолитные породы в рыхлые латериты. С одной стороны, они скрывают коренные руды, затрудняя поиски. Но с другой - сами нередко содержат промышленное золото, накопившееся при разрушении первичных руд. Получается своеобразный "слоеный пирог" оруденения!
А теперь посмотрим, могли бы мы существенно упростить жизнь геологом и сэкономить им год-другой жизни с помощью данных дистанционного зондирования.
Как я уже говорил, геохимическая съемка - это ключ к поискам месторождений. Это трудоемкий и затратный процесс, требующий отбора и анализа тысяч проб. Но что если я скажу вам, что значительную часть этой работы можно переложить на плечи спутника земли! Он оснащен мультиспектральной камерой, которая видит планету в разных диапазонах - от видимого света до ближнего и коротковолнового инфракрасного. Это позволяет различать на снимках тончайшие вариации в составе горных пород и почв. Ведь каждый минерал имеет свой уникальный спектр, со своими характерными пиками поглощения и отражения.
Спектральные кривые разных минералов
А так выглядит комопозитное изображение гиперспектральной спутниковой съемки. Каждому оттенку соответствует свой минерал или группа минералов.
И вот тут в игру вступают так называемые "минеральные индексы". Это математические алгоритмы, которые анализируют соотношение яркости пикселей в разных спектральных каналах и на основе этого выделяют области распространения определенных минералов - глин, карбонатов, оксидов железа. А многие из этих минералов - верные спутники золотого оруденения!
Как мы уже знаем, местные месторождения относятся к орогенному типу и связаны с кварцевыми жилами в толще древних зеленокаменных пород. Эти породы претерпели множество изменений, но сохранили в себе немало геохимических следов, которые могут вывести нас на золотой след. И эти следы видны даже из космоса!
Первое, на что стоит обратить внимание - это зоны развития карбонатов и гидроксильных минералов, таких как серицит и хлорит. Они часто сопровождают золоторудные жилы, образуя характерные метасоматические ореолы. На снимках такие зоны будут давать высокие значения "карбонатного" и "гидроксильного" индексов. Ищите их - и возможно вы найдете золотую жилу!
Но на этом сюрпризы не заканчиваются. Как мы помним, рудные тела в районе перекрыты мощной корой выветривания - латеритами. И эти латериты - настоящий кладезь полезной информации! При выветривании рудных минералов, таких как пирит и арсенопирит, образуются характерные "шляпы" богатых железом охр. Они видны на снимках как области с высоким "железным индексом".
Но и это еще не все! При разрушении первичных руд происходит также вынос и переотложение золота в виде тонкодисперсных частиц в латеритах. Такие латериты будут обогащены глинистыми минералами - каолинитом, смектитами. Соответственно, в этих зонах будет повышен "глинистый индекс". Согласитесь, неплохая подсказка для поисков россыпного золота!
Но как же связать воедино все эти находки? Очень просто - комплексированием минеральных индексов! Совмещая карты "гидроксильных", "карбонатных", "железных" и "глинистых" аномалий, можно выделить наиболее перспективные участки, где сразу несколько поисковых признаков указывают на возможное золотое оруденение. Это районы развития измененных пород с признаками лиственитизации, железных шляп, обогащенных глинами латеритов. Получается своеобразный "рентген" местности, на котором будущие месторождения светятся как на ладони!
Из нашей гиперспетральной съемки мы "вытащили" совместные ассоциации серицита, охр, кварца и карбонатов (темно-синий цвет).
А теперь просто попробуем наложить кварц-серицит-пирит-карбонатный индекс на схему полученных полевой съемкой геохимических аномалий:
Аномалии спутниковых минеральных индексов, наложенные на схему геохимических аномалий.
Видно, что совпадения - очень и очень неплохие, но не сказать, чтобы полные. Но теперь взглянем на схему, где эти же минеральные индексы наложены уже на выявленное промышленное оруденение:
Зелеными контурами выделены участки, где рудные зоны были пересечены канавами и заверены бурением. Бирюзовый цвет - наложение кварц-серицит-пирит-карбонатного индекса.
Тут тоже видно, что совпадения очень неплохие, но не идеальные. Однако видно, что Ниадан 1,2,3 сопровождаются гораздо более площадными аномалиями минеральных индексов, чем Кода-2, а в результате горных работ был сделан вывод, что Кода-2 на данный момент наименее перспективна. Ниандан-1,2,3 не изучены полностью, имеют серьезные перспективы для увеличения масштабов и нуждаются в дополнительных горных работах. В какую сторону их продолжать - как раз и подсказывает минеральный индекс.
Конечно, подобные спутниковые схемы - это только первый шаг в поисках. Дальше в дело вступают традиционные геологические методы - геохимия, бурение, опробование. Но согласитесь, как здорово иметь с самого начала "карту сокровищ", которая не даст сбиться с пути и укажет, где копать!
Представьте, вместо того, чтобы месяцами колесить по саванне, отбирая пробы вслепую, геологи могут загрузить снимок в компьютер, нажать пару кнопок - и получить детальную карту распределения поисковых признаков. Это ли не магия 21 века? Конечно, наземную геохимию никто не отменял, но ее можно сделать гораздо более прицельной и эффективной.
Вот так, друзья, космические технологии становятся реальными помощниками в нелегком труде геологов.
Если есть желание пообщаться на эти темы, вот мой личный телеграм: goldengeo_irk