Отправить статью по E-mail 
Региональный дистанционный анализ разломной тектоники Таймыро-Североземельского орогена и ее роли в рудообразовании
- Авторы: Минаев В.А.1, Устинов С.А.1, Петров В.А.1, Свечеревский А.Д.1, Нафигин И.О.1
-
Учреждения:
- Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук
- Выпуск: № 5 (2024)
- Страницы: 58-73
- Раздел: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ О ЗЕМЛЕ
- URL: https://bakhtiniada.ru/0205-9614/article/view/281372
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0205961424050048
- EDN: https://elibrary.ru/RRSIFU
- ID: 281372
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Представлены результаты комплексного анализа разломной тектоники Таймыро-Североземельского орогена. Исследования выполнены в региональном масштабе. На основе цифровой модели рельефа выделены линеаменты ручным и автоматическим способами. Полученные результаты в комплексе с литературными данными позволили провести тектонофизические реконструкции с использованием модели П.Л. Хэнкока (1985). На основе реконструкций определены предполагаемые участки тектонических структур, обладавшие наибольшей гидравлической активностью в ходе позднепалеозойско-раннемезозойского тектоно-минерагенического цикла, с которым связаны рудопроявления дефицитных видов стратегического минерального сырья Таймыра (золото, редкие металлы, медь, свинец, цинк и др.). Выделены участки, перспективные на обнаружение новых рудных объектов.
Полный текст
Об авторах
В. А. Минаев
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: minaev2403@mail.ru
Россия, Москва
С. А. Устинов
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук
Email: minaev2403@mail.ru
Россия, Москва
В. А. Петров
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук
Email: minaev2403@mail.ru
Россия, Москва
А. Д. Свечеревский
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук
Email: minaev2403@mail.ru
Россия, Москва
И. О. Нафигин
Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук
Email: minaev2403@mail.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Афанасенков А.П., Никишин А.М., Унгер А.В., Бордунов С.И., Луговая О.В., Чикишев А.А., Яковишина Е.В. Тектоника и этапы геологической истории Енисей-Хатангского бассейна и сопряженного Таймырского орогена // Геотектоника. 2016. № 2. С. 23–42.
- Брянцева Г.В., Демина Л.И., Промыслова М.Ю., Косевич Н.И. Новейшие структуры Западного Таймыра // Вестник Московского университета. Сер. 4. Геология. 2019. № 6. С. 17–23.
- Верниковский В.А., Полянский О.П., Бабичев А.В., Верниковская А.Е., Проскурнин В.Ф., Матушкин Н.Ю. Тектонотермальная модель для позднепалеозойского синколлизионного этапа формирования Карского орогена (Северный Таймыр, Центральная Арктика) // Геология и геофизика. 2022. № 4. С. 440–457.
- Галямов А.Л., Волков А.В., Мурашов К.Ю. Пространственная связь металлогении с глубинными структурами Таймыра // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2022. № 19. С. 42–46.
- Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука, 1975. 536 с.
- Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:1 000 000. Таймырско-Североземельская серия. S-48 (оз. Таймыр, восточная часть). Авторы: Гавриш А.В., Проскурнин В.Ф, Межубовский В.В., Трофимов В.В. Гл. научн. ред.: Проскурнин В.Ф. Картографическая фабрика “ВСЕГЕИ”, 2009.
- Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:1 000 000. Северо-Карско-Баренцевоморская и Таймырско-Североземельская серии. Т-45-48 (м. Челюскин). Авторы: Макарьева Е.М., Гавриш А.В. Гл. научн. ред.: Шнейдер Г.В. ФГУП “ПМГРЭ”, 2011.
- Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:1 000 000. Таймырско-Североземельская серия. S-49 (Хатангский залив). Авторы: Гавриш А.В., Проскурнин В.Ф., Межубовский В.В. Гл. научн. ред.: Проскурнин В.Ф. Картографическая фабрика “ВСЕГЕИ”, 2013.
- Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:1 000 000. Таймырско-Североземельская серия. S-46 (р. Тарея). Авторы: Гавриш А.В., Проскурнин В.Ф. Гл. научн. ред.: Нагайцева Н.Н. Картографическая фабрика “ВСЕГЕИ”, 2014.
- Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:1 000 000. Таймырско-Североземельская серия. S-47 (оз. Таймыр, западная часть). Авторы: Гавриш А.В., Проскурнин В.Ф. Гл. научн. ред.: Проскурнин В.Ф. Картографическая фабрика “ВСЕГЕИ”, 2015.
- Государственная геологическая карта Российской Федерации масштаба 1:1 000 000. Таймырско-Североземельская серия. S-44 (Диксон), S-45 (Усть-Тарея). Авторы: Макарьева Е.М., Молчанова Е.В. Гл. научн. ред.: Гусев Е.А., Нагайцева Н.Н. Картографическая фабрика “ВСЕГЕИ”, 2020.
- Гришков Г.А., Нафигин И.О., Устинов С.А., Петров В.А., Минаев В.А. Разработка методики автоматического выделения линеаментов на основе нейросетевого подхода // Исслед. Земли из космоса. 2023. № 6. С. 86–97.
- Демина Л.И., Захаров В.С., Промыслова М.Ю., Завьялов С.П. Соотношение коллизионного и траппового магматизма Таймыра по геологическим данным и результатам моделирования // Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. 2018. № 1. С. 16–25.
- Зобак М.Д. Геомеханика нефтяных залежей. Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2018. 479 с.
- Овсюченко А. Н., Жостков Р. А., Едемский Д. Е, Собисевич А.Л., Сысолин А.И, Преснов Д.А. Активная тектоника северо-восточного Таймыра (горы Бырранга) и вопросы сейсмотектонической регионализации Российской Арктики // Физика Земли. 2023. № 6. С. 207–-223.
- Петров В.А., Сим Л.А., Насимов Р.М., Щукин С.И. Разломная тектоника, неотектонические напряжения и скрытое урановое оруденение в районе Стрельцовской кальдеры // Геология рудных месторождений. 2010. Том 52. № 4. С. 310–320.
- Проскурнин В.Ф. Минерагенический анализ Таймыро-Североземельского региона и оценка его золотоносного потенциала. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук. СПб., 2013, 45 с.
- Проскурнин В.Ф., Петров О.В., Романов А.П., Курбатов И.И., Гавриш А.В., Проскурнина М.А. Центрально-Арктический золотосодержащий медно-молибден-порфировый пояс // Региональная геология и металлогения. 2021. № 85. С. 31–49.
- Ребецкий Ю.Л. Механизм генерации тектонических напряжений в областях больших вертикальных движений // Физическая мезомеханика. 2008. № 11. Т.1. С. 66–73.
- Ребецкий Ю.Л., Кучай О.А., Сычева Н.А. Метод катакластического анализа разрывных нарушений и результаты расчетов современного напряженного состояния в коре вблизи границ плит и для внутриплитных горно-складчатых орогенов // Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле. К 40-летию создания М.В. Гзовским лаборатории тектонофизики в ИФЗ РАН: Материалы Всероссийской конференции (13–17 октября 2008 г.). М.: Изд-во ИФЗ РАН, 2009. Т. 1. С. 340–366.
- Ребецкий Ю.Л., Сим Л.А., Маринин А.В. От зеркал скольжения к тектоническим напряжениям. Методики и алгоритмы. М.: ГЕОС, 2017. 235 с.
- Семинский К.Ж. Внутренняя структура континентальных разломных зон: тектонофизический аспект. Новосибирск: Изд-во СО РАН, Филиал “ГЕО”, 2003. 243 с. EDN: WPMWBH
- Сивков Д.В., Читалин А.Ф., Дергачев А.Л. Применение линеаментного анализа для выявления закономерностей локализации золотого оруденения на территории Тарынского рудного поля в Республике Саха (Якутия) // Исслед. Земли из космоса. 2020. № 1. С. 3–19.
- Устинов С.А., Петров В.А. Использование детальных цифровых моделей рельефа для структурно-линеаментного анализа (на примере Уртуйского гранитного массива, ЮВ Забайкалье) // Геоинформатика. 2016. № 2. С. 51–60.
- Черезов А.М., Широких И.Н., Васьков А.С. Структура и зональность гидротермальных месторождений в разрывных зонах. Новосибирск, Наука. Сибирская издательская фирма, 1992, 104 с.
- Anderson E.M. The dynamics of faulting // Transactions of the Edinburgh Geological Society, 8. 1905. pp. 387–402.
- Enoh M.A., Okeke F.I., Okeke U.C. Automatic lineaments mapping and extraction in relationship to natural hydrocarbon seepage in Ugwueme, South-Eastern Nigeria. Geod. Cartogr. 2021. 47. pp. 34–44.
- Fuchs K., Müller B. World Stress Map of the Earth: a key to tectonic processes and technological applications // Naturwissenschaften. 2001. № 88. pp. 357–371.
- Paplinski A. Directional filtering in edge detection. IEEE Trans. Image Processing 1998. 7. pp. 611–615.
- Hancock P.L. Brittle microtectonics: principles and practice // J. of Struct. Geol. 1985. V. 7. N 3/4. pp. 437–457.4–368.
- Jaeger J.C., Cook N.G.W., Zimmerman R.W. Fundamentals of Rock Mechanics. 4th edit. Blackwell Publishing, 2007. 486 p.
- Suzen M.L., Toprak V. Filtering of Satellite Images in Geological Lineament Analyses: An Application to a Fault Zone in Central Turkey. Int. J. Remote Sens. 1998. 19. pp. 1101–1114.
Дополнительные файлы
Доп. файлы
Действие
1.
JATS XML
2.
Рис. 1. Схематическая тектоническая карта Таймыро-Североземельского орогена (составлена по материалам (Верниковский и др., 2022; Государственная…, 2009; 2011; 2013; 2014; 2015; 2020). 1–2 – южный домен – Южно-Таймырская складчатая зона (деформированная пассивная континентальная окраина Сибирской платформы): 1 – преимущественно доломиты и известняки (O–C2); 2 – преимущественно песчаники, аргиллиты, угленосные отложения (C3–P2); 3–5 – деформированные образования траппов (P3–T1): 3 –базальты и туфы, 4 – долеритовые силлы, 5 – щелочные сиениты, граниты, монцониты; 6–11 – центральный домен – Центрально-Таймырский аккреционный пояс: 6 – кратонные террейны, 7 – неопротерозойские гранитоиды (940–850 млн. лет), 8 – преимущественно островодужные комплексы (NP1), 9 – террейны карбонатных комплексов, 10 – осадочный чехол (NP3–C1), 11 – северный домен – деформированные и метаморфизованные породы пассивной континентальной окраины Карского микроконтинента: ритмично переслаивающиеся метапесчаники, метаалевролиты, другие метапелиты, углистые сланцы (NP3–Є); 12 – синколлизионные граниты; 13 – постколлизионные граниты; 14 – отложения юрско-четвертичного возраста, включая Енисей-Хатангский прогиб; 15 – главные разломы: I – Главный Таймырский-Диабазовый, II – Пясино-Фаддеевский; 16 – месторождения металлических полезных ископаемых (коренные); 17 – рудопроявления металлических полезных ископаемых.
Скачать (681KB)
3.
Рис. 2. Визуализированная в ГИС-среде цифровая модель рельефа с пространственным разрешением 1 км/пиксель с выделенными созданной нейросетью линеаментами (синие линии) и розой-диаграммой их ориентировок. Цветовая шкала отражает высотные отметки рельефа.
Скачать (923KB)
4.
Рис. 3. Визуализированная в ГИС-среде цифровая модель рельефа с пространственным разрешением 1 км/пиксель с выделенными ручным способом протяженными линеаментами (синие линии) и розой-диаграммой их ориентировок. Цветовая шкала отражает высотные отметки рельефа.
Скачать (748KB)
5.
Рис. 4. Системы эшелонированных структурных элементов, образующихся в сдвиговой разломной зоне при простом скалывании (Hancock, 1985): Y – магистральный сдвиг, R и R’ – сопряженные сколы Риделя, X, P – вторичные сдвиги, e – отрывы, n – сбросы, t – взбросы, f – складки, S1 – кливаж, σ1 – ось максимального сжатия, σ3 – ось максимального растяжения.
Скачать (133KB)
6.
Рис. 5. Общая схема определения тенденции к сдвигу (μ) на основе комбинации ориентировок региональных анизотропных напряжений (черные символы – ориентировка оси максимального сжатия) с ориентировками сегментов разрывных структур с расчетом отношения сдвигового (τ) к нормальному напряжению (σn) для сегментов разломов: S1 – ориентировка оси максимального сжатия, S2 – ось минимального сжатия, SH – региональная ориентировка оси максимального сжатия. Желтым и оранжевым цветами указаны сегменты, демонстрирующие наибольшую степень гидравлической активности (Fuchs, Müller, 2001).
Скачать (412KB)
7.
Рис. 6. Схема пространственного распределения разрывных нарушений Таймыро-Североземельского орогена по материалам государственных геологических карт масштаба 1:1 000 000, и роза-диаграмма их ориентировок. Разломы: 1 – Главный Таймырский; 2 – Диабазовый; 3 – Пясино-Фаддеевский; 4 – Пограничный; 5 – Мамонтово-Ярский; 6 – Чукчинский; 7 – Северо-Пясинский. N – количество разломов.
Скачать (686KB)
8.
Рис. 7. а–з – схемы относительных удельных плотностей линеаментов по интервалам ориентировок с выявленными трендами (показаны жирными линиями черного цвета) по методике (Сивков и др., 2020): а – 11°-34°; б – 33,5°–56,5°; в – 56°–79°; г – 78,5°–101,5°; д – 101°–124°; е – 123,5°–146,5°; ж – 146°–169°; з – 168,5°–11,5°; и – роза-диаграмма ориентировки трендов линеаментов. N – количество объектов, использованных для построения розы-диаграммы.
Скачать (810KB)
9.
Рис. 8. а–г – Реконструкция ПНД для Главной Таймырско-Диабазовой блок-зоны на основе модели П.Л. Хэнкока для: протяженных линеаментов, выделенных вручную (а); трендов плотностей линеаметов: с линией сдвига, проведенной согласно трассе разлома (б); с линией сдвига, проведенной согласно преобладающей системе вторичных сколов (в); г – с линией сдвига, проведенной согласно северо-западной системе трендов линеаментов. 1 – Y-трещины; 2 – R-трещины; 3 – R’-трещины; 4 – P-трещины; 5 – X-трещины; 6 – T-трещины; 7 – не определено; 8 – “тренд” разлома (линия сдвига). Синие стрелки – ориентировка оси максимального сжатия; зеленые стрелки – ориентировка оси максимального растяжения. N – количество объектов, использованных для построения розы-диаграммы.
Скачать (714KB)
10.
Рис. 9. а–г – Реконструкция ПНД для Пясино-Фаддеевской блок-зоны на основе модели П.Л. Хэнкока для: протяженных линеаментов, выделенных вручную (а); трендов плотностей линеаметов: с линией сдвига, проведенной согласно трассе разлома (б); с линией сдвига, проведенной согласно преобладающей системе вторичных сколов (в); г – с линией сдвига, проведенной согласно северо-западной системе трендов линеаментов. 1 – Y-трещины; 2 – R-трещины; 3 – R’-трещины; 4 – P-трещины; 5 – X-трещины; 6 – T-трещины; 7 – не определено; 8 – “тренд” разлома (линия сдвига). Синие стрелки – ориентировка оси максимального сжатия; зеленые стрелки – ориентировка оси максимального растяжения. N – количество объектов, использованных для построения розы-диаграммы.
Скачать (799KB)
11.
Рис. 10. Результаты реконструкции гидравлической активности сегментов тектонических элементов: а – классифицированные сегменты всей разломной сети Государственной геологической карты и трендов плотностей линеаментов; б – схема зон влияния (оранжевые линии) сегментов разломов и сегментов трендов плотностей линеаментов проницаемых и повышенной проницаемости. Участки перекрытия зон влияния нескольких разломов окрашены красным. 1 – непроницаемые сегменты; 2 – слабопроницаемые сегменты; 3 – сегменты средней проницаемости; 4 – проницаемые сегменты; 5 – сегменты повышенной проницаемости, 6 – гидротермальные месторождения металлических полезных ископаемых; 7 – гидротермальные рудопроявления полезных ископаемых.
Скачать (853KB)
