Многоцелевое геохимическое картирование как основа комплексной оценки территорий

• Автор: Головин, Аркадий Александрович
• Шифр специальности: 04.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 67 с.; 20х15 см

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследований
Главная тенденция развития геохимических исследований в мире в последнее десятилетие заключается в том, что геохимические методы в общем комплексе геологоразведочных и экологических работ вообще и региональных, в частности, играют все возрастающую роль, создавая объективную основу как фундаментальных, так и прикладных разработок в геологии и экологии.
Известно, что ценность любой территории определяется, с одной стороны, минеральными, сельскохозяйственными, лесными, водными, рекреационными и другими ресурсами, а с другой стороны, ее экологическим состоянием, обусловливающим безопасность, комфортность условий проживания человека. Вместе с тем, в современном обществе существует антагонизм двух противоположных тенденций. С одной стороны, - это неуемное желание деловых людей получать максимальную прибыль, извлекая ее из хищнической эксплуатации природных ресурсов. С другой, -это безоглядное желание различных общественных сил ввести практически полный мораторий на любую хозяйственную деятельность в условиях резкого ухудшения экологической обстановки в большинстве развитых стран. Очевидно, что оба эти направления ведут в тупик: либо полное вымирание людей в результате катастрофического загрязнения окружающей среды, либо прозябание в условиях первобытной нищеты. Оптимальным является подход, положенный в основу концепции устойчивого развития, закрепленной в Рио-де-Жанейрской декларации по окружающей среде и развитию (июнь, 1992 г.), предусматривающей комплексное решение всей совокупности социально-эколого-экономических задач рационального природопользования. Такой подход позволяет минимизировать негативные экологические последствия и максимизировать экономическую эффективность рационального использования природных ресурсов.
Опыт прошлых лет показал, что решение проблемы рационального природопользования невозможно без применения результатов региональных геохимических исследований. Вместе с тем стало ясно, что в этом аспекте наработанные ранее методы прикладной геохимии не являются достаточными. Назрела необходимость как в совершенствовании существующих методов, так и в создании новых научно-прикладных разработок, отвечающих современным требованиям геохимической оценки природных ресурсов и экологического состояния природной среды.
История развития и некоторые проблемы
прикладной геохимии
Геохимические методы возникли впервые в нашей стране под -ием научных идей В.И,Вернадского, В.Гольдшмидта, Ф.Кларка и . Ферсмана. Начиная с 1932 г. работами Н.И.Сафронова, В.А.Сокодо-
А.П.Соловова, Е.А.Сергеева, С.Д.Миллера, ДПМалюги, А.П.Виногра-. А.А.Саукова, И.И.Гинзбурга, В.И.Красникова и других исследователей адываются основы применения геохимических методов для поисков

рудных и нефтяных месторождений. На десятилетие позже эти методы начинают развиваться за рубежом - T.S.Lovering, H.T.Morris, L.C.Huff, J.RCopper, K. Rankama и др.
Наиболее широкое развитие работ по разработке геохимических методов поисков месторождений полезных ископаемых приходится на последние 35-40 лет: Э.Н.Баранов, В.Л.Барсуков, А.А.Беус, С.В.Григорян, Е.М.Квятковский, Л.Н.Овчинников, А.И.Перельман, В.В.Поликарпочкин, АП.Соловов, Н Н.Сочеванов, Л.В.Таусон, N.L.Barnes, R.W.Boyle, E.M.Cameron и др. В это время интенсивные исследования проводились на площадях рудных полей и месторождений основных геолого-промышленных типов. Изучались первичные (С.В.Григорян, Л.Н.Овчинников, Э.Н.Бараков,
B.Л.Барсуков, Е.М.Квятковский, Э.К.Буренков, Г.Я.Абрамсон, A.A.Головин и др.), вторичные литохимические ореолы и потоки рассеяния (С.П.Албул, А.П.Соловов, В.В.Поликарпочкин, Ю.Е.Сает, В.И.Морозов, Б.А.Досанова, Л.В.Антропова, Г.И.Хорин, В.Ф.Митрофанский и др.), гид-рогеохимические (А.А.Бродский, А.М.Овчинников, ПЛ.Удодов,
C.Л.Шварцев, С.Р.Крайнов, Г.А.Голева, Б.А.Колотов, R.Allan, Н.Е. Hawkes, J.S.Webb и др.), биогеохимические (Д.А.Малюга, Л.А.Ковалевский, Л.И.Грабовская, P.P.Bruks, H.L.Cannon, H.V.Warren и др.), ат-могеохимические ореолы (В.А.Соколов, Н.А.Озерова, В.П.Федорчук, А.И.Фридман, В.З.Фурсов, А.А.Волох, J.ELMcCarthy и др.), их комплек-сирование (Л.С.Галецкий, И.И.Гетманский, М.И.Воин, Ю.Н.Ермаков,
Н.В.Межеловский и др.). Эти исследования позволили открыть универсальное явление геохимической зональности (Л.Н.Овчинников, С.В.Григорян), обосновать критерии выявления геохимических ореолов, интерпретации минерально-геохимического типа связанного с ними оруденения, отбраковки зон рассеянной минерализации и количественной оценки прогнозных ресурсов, разработать технологии полевых, аналитических и камеральных работ. Была установлена важнейшая роль ландшафтногеохимических условий в проявляемости и особенностях строения и состава вторичных геохимических ореолов, созданы подходы к учету этих условий при выборе эффективных геохимических методов {А.И.Перельман, М.А.Глазовская, Ю.В.Шарков, В.В.Добровольский, И.А.Морозова и др.). Были разработаны и внедрены математические методы обработки и интерпретации геохимической информации (А.Б.Вистелиус, Р.И.Дубов, Д.А.Родионов, А.Н.Бугаец, В.Н.Бондаренко, Г.А.Вострокнутов, Б.С.Коган, Л.Н.Гинзбург, JI.А.Верховская, А.И.Бураго, В.И.Мишин, G.Matheron, L.H. Ahrens, F.Chayes, F.Wücoxon и др.).
Геохимические методы эффективно применялись на различных стадиях геологоразведочных работ с 1937 г. В основе их лежали последовательно совершенствуемые инструкции (С.Д.Миллер, 1937; АП.Соловов, 1951; Н.И.Сафронов, А.П.Соловов, А.А.Бродский и др., 1965; С.В.Григорян, А.П.Соловов и др., 1983). Возникнув как поисковый метод, геохимическое картирование и было нацелено почти исключительно на выявление рудных тел и месторождений. Правда, в последние три десятилетия проводились исследования, нацеленные на применение методов прикладной геохимии для изучения геохимической специализации геологических комплексов и использования этих результатов для решения задач типизации, расчленения, корреляции осадочных и метаморфических толщ, оценки тектонических условий формирования, металлогенической специализации и потенциальной рудоносности горных пород (А.А.Беус, А.П.Виноградов, Л.В.Таусон, П.В.Коваль, В.Л.Барсуков, Д.П.Сердюченко, Л.С.Бородин,

выше их глобальных кларков, а Сг, Со, N1, Ве, Бп - значимо ниже. Территория Московского полигона характеризуется повышенными региональными фонами Р и РЬ. Территория Алтайского полигона - повышенными региональными фонами В и Р и пониженным - У, Ът, Бс, Ве и Бп. Территория Байкальского полигона - повышенными региональными фонами М§, Са, Б, I) и ТЬ и пониженными - I, К, Р и Бе.
На карте геохимической специализации геологических комплексов отображается:
- геологические (структурно-формациойные) комплексы;
- литологический состав;
- геохимические характеристики (геохимические ассоциации химических элементов с кларками концентрации больше 1,5 и меньше 0,5, типы геохимической специализации для химических элементов накопления и дефицита, металлогеническая специализация);
- рудные объекты;
- структурно-формационные зоны;
- геодинамические структуры и обстановки;
- геохимическое районирование.
Описываемая карта позволяет проанализировать закономерности распределения в пространстве и во времени геохимически специализированных геологических комплексов, геохимическую специализацию структурно-формационных зон и подзон, исследовать связи аномальных геохимических полей и месторождений полезных ископаемых с геохимической специализацией геологических комплексов. На основе этой карты проводится геохимическое районирование территории, уточнение границ формаций и структурно-формационных комплексов, геодинамических блоков. Эта карта используется как основа прогнозно-геохимической карты.
В качестве примера рассмотрим геохимическое районирование территории Восточно-Забайкальского полигона на основе данной карты (рис.9). Проведенное при МГХК-1000 геохимическое изучение структурно-формационных комплексов, слагающих структурно-формационные зоны и подзоны, позволило установить их геохимическую специализацию (Гусев, 1997). С запада на восток отмечается уменьшение роли сидеро-фильных и литофильных химических элементов и повышение роли халь-кофильных, и и ТЬ. Из структурно-формационных комплексов (СФК), слагающих зоны, на территории полигона лишь два рудоносны: средневерхнеюрский (перивулканическая зона) и верхнеюрско-нижнемеловой (зона тыловых рифтов). С первым комплексом установлена парагенетиче-ская связь месторождений золота, свинца, цинка и молибдена, локализованных преимущественно в Газимуровской и Шахтоминской подзонах Аргунской СФЗ (см. рис.9). Со вторым комплексом ассоциируют промышленные месторождения тантала, ниобия, бериллия, лития, олова, вольфрама, висмута (Агинско-Борщовочная зона), золота, серебра, урана, флюорита, олова и вольфрама (Аргунская зона). Результаты МГХК-1000 позволили установить прямую корреляцию между геохимической и ме-таллогенической специализацией СФК; для рудоносных СФК характерна комплексная (5-15 химических элементов) геохимическая специализация с высокими величинами кларков концентраций (2-5) прежде всего тех химических элементов, которые являются рудообразующими.