Формулирование целей статьи. Основная цель данной статьи - обоснование применения высокоэффективных прогнозных исследований для укрепления потенциала минерально-сырьевой базы Казахстана на золото. Предполагалось, что использование методики системного анализа позволит выделить набор геологических факторов, которые приводят к выявлению закономерностей формирования золоторудных объектов. Была предпринята попытка выделить площади, перспективные на поиски месторождений на основе количественной оценки устойчивости отдельных факторов.
Изложение основного материала исследований. В рамках данной методики, при выборе элементов количественной устойчивости показателей разной ранговости, нами проводились следующие исследования. В первую очередь проведена систематизация имеющихся материалов по геологическому строению, магматизму, тектоническим условиям формирования,
особенностям рудной минерализации разнотипных золоторудных месторождений района. В дальнейшем это позволило выделить эталонные объекты, принадлежащие к различным геолого-минералогическим и геологопромышленным типам. Была проведена оценка перспектив изучаемого района (на площади около 10 тыс. км 2) с выделением перспективных площадей ранга рудных узлов. Далее, на площадях ранга рудных узлов были проведены исследования с определением более детальных площадей ранга рудных полей и произведена типизация рудовмещающих очаговых магматогеннорудных систем, определяющих локализацию золотого оруденения. Это в итоге позволило составить схематические карты прогноза золоторудных месторождений на площади изученного района с количественной оценкой прогнозных ресурсов золота.
Принципиальная схожесть геологических факторов, определяющих размещение золоторудных месторождений и повторяемость геологических процессов в истории Земли (Mykhailov and Tots, 2018), определяют чрезвычайно важный тезис о том, что прогнозные процедуры, ориентированные на определенное полезное ископаемое, должны проводиться в границах региональных зон, геохимически (металлогенически) специализированных на это полезное ископаемое.
Можно сделать вывод, что металлогенические зоны представляют собой геохимически специализированный объем геологического пространства, сформированный на протяжении нескольких эпох рудогенеза. Промышленные месторождения одного полезного ископаемого, расположенные в его пределах, могут быть разновозрастными, коррелироваться с различными магматическими комплексами и принадлежать разным рудным формациям, что позволяет вовлекать в прогнозные исследования конкретные магматические образования определенного возраста и вещественного состава, сформированные в определенных тектонических циклах и эпохах.
В связи с этим была произведена реконструкция раз- ноуровенных рудообразующих систем, выявление закономерностей размещения крупных золоторудных месторождений в системах разного уровня и выделение перспективных площадей и участков на основании установленных закономерностей.
Как было сказано выше, основными геологическими факторами, определяющими размещение золоторудных месторождений, были определены ареалы развития малых интрузий пестрого состава, узлы пересечения продольных и поперечных разломов, обеспечивающие наиболее проницаемые области и пути миграции ювенильных сквозьмагматических флюидов (Dolgopolova, 2015). Эти элементы разделяются на три класса: рудогенерирующие, рудоподводящие и рудовмещающие (рудолокализующие).
Рудогенерирующими представляются: собственно магматический процесс и парагенетически связанный с ним процесс привноса полезного компонента сквозь магматическими флюидами. Реконструкция и визуализация проявления этих процессов возможна путем изучения и структурирования продуктов их деятельности - интрузивных образований и золоторудных рудоп- роявлений и месторождений. Рудоподводящими являются глубинные разломы различной ориентации. К рудовмещающим (рудолокализующим) относятся зоны пликативной и дизьюнктивной тектоники, развитые в пределах рудного поля.
Основное внимание отводится расшифровке структуры размещения и обоснованию совокупности геологических факторов, системное взаимодействие которых обеспечивает синергетический эффект и возможность выявления закономерностей расположения "эталонных объектов" в системе. Для решения этой задачи авторами произведен расчет количественной оценки устойчивости развития рудогенерирующих элементов путем вычисления "меры устойчивости". "Мера устойчивости" понимается как категория, отображающая количественную оценку качественного различия геологической ситуации участков с разной плотностью развития рудогенерирующих факторов. Для ее расчета авторами данной работы использована методика, предложенная С.В. Васильевым и апробированная А.В. Третьяковым при проведении прогнозных исследований на золоторудные объекты на Северо-Востоке Азии и при изучении закономерности размещения россыпей Казахстана (Tretyakov, 2009).
Сущность этой методики заключается в преобразовании ноль-единичной картографической геологической информации (есть признак - нет признака) в относительную безразмерную количественную величину - меру устойчивости развития фактора. Она вычислена с помощью палетки путем подсчета фактов "наличия-отсутствия" проявления оцениваемого фактора в элементарной ячейке площадью 4 км 2 и ближайшей окрестности каждой ячейки (окрестность включает 8 таких же элементарных ячеек). Значения меры изменяются от "0" до "9".
По результатам выделены продуктивные интервалы меры, интерпретированные затем как перспективные площади. Они соподчинены золотоносным поясам, вложены в них и иерархически отвечают рудным узлам. Результаты прогнозных исследований визуализированы на картах размещения перспективных золоторудных узлов на площади Западно-Калбинского золоторудного пояса (картах прогноза золотоносности) (рис. 1).
Данные (Pankratova et al., 2010; Naumov et al., 2014) показывают, что золотое оруденение преимущественно локализовано в пределах Западно-Калбинско-Коксентауской и Иртыш-Фуюнской структурных зон (СЗ) и определяет их геохимическую специализацию - то есть задача выделения специализированных на золото региональных геохимических зон решена предшествующими исследователями.
Рис. 1. Западно-Калбинский золоторудный пояс:
1 - границы структурных зон (БСК - Белоубинско-Сарымсакты-Куртинская; РАА - Рудноалтайско-Ашалинская;
ИФ - Иртыш-Фуюньсякая; КНБ - Калба-Нарым-Бурчумская; ЗКК - Западно-Калба-Коксентауская; ЧЗ - Чарско-Зимунайская; ЖСК - Жарма-Саур-Харатунгская; ССК - Сиректас-Сарсазан-Кобукско-Эртайская);
2 - рудные районы; 3 - рудные зоны; 4 - рудные узлы; 5 - "эталонные" месторождения (і - Бакырчик, 2 - Джумба,
3 - Кулуджун, 4 - Балажал, 5 - Маралиха); 6 - прочие золоторудные месторождения.
Распределение золотого оруденения (СЗ): РАА: рудный район: I - Маймырский. ИФ: рудный район: II - Курчум-Кальджирский;
рудные зоны: 1 - Полеваевско-Предгорненская, 2 - Лотошно-Маралихинская, 3 - Приреченско-Кыстав-Курчумская,
4 - Кальджир-Алкабекская; рудный узел: 1 - Манка-Долоносайский. ЗКК: рудные районы: III - Мукурский, IV - Бакырчикский, V - Кулуджунский, VI - Баладжальский; рудные узлы: 4 - Эспе, 5 - Бакырчик,
6 - Сарытау, 7 - Казан-Чункур, 8 - Канайка, 9 - Жантас, 11 - Джумба, 12 - Кулуджун. ЧЗ: рудные узлы: 13 - Акжал-Боконский, 14 - Ашалы. ЖСХ: рудная зона: 6 - Максут-Петропавловскаян; рудные узлы: 16 - Аргимбай,
17 - Арсеньевское. ССК: рудный узел: 24 - Ащису
Как видно (рис. 1), наибольшие масштабы золотоносности приурочены к Западно-Калбинскому золоторудному поясу. В Западно-Калбинском золоторудном районе наблюдается отчетливая иерархичность размещения объектов: рудный район - рудный узел, что свидетельствует о формировании соподчиненных
диссипативных структур (рудные узлы) в процессе эволюции геологических структур более высокого порядка (рудные районы). В этом районе сконцентрировано наиболее значительное количество месторождений и расположено уникальное месторождение Бакырчик (Antonov, 2010).
Как видно, размещение даек и малых интрузий в пределах изучаемого отрезка Западно-Калбинской зоны имеет явно выраженный очагово-поясовой характер. В целом они образуют пояс северо-западного простирания, конформный простиранию основных структур (Antonov, 2017).
В пределах пояса выделяются три "сегмента". В западной части выделяется две субпараллельные зоны северо-западного простирания, в пределах которых распределение даек и малых интрузий имеет очаговый характер с мерой устойчивости, достигающей "9" в локальных структурах. Восточнее дайки и малые интрузии образуют единый пояс с изрезанными границами и сложным внутренним строением. На этом отрезке, на юго-западном фланге Западно-Калбинской зоны, развит наиболее масштабный узел концентрации магматических образований с устойчивостью до "9", соответствующий, заключенному в зонах Чарского и Баладжальского разломов, Буконьско-Мариновскому поясу даек и малых интрузий, выделенному (Rafailovich, 2013). Восточнее этого узла магматические образования образуют фактически единую зонально-узловую систему.
В структуре описываемых образований отчетливо проявлена иерархичность и соподчиненность локальных очагов с высокой устойчивостью меры, которые "вложены" в области, менее насыщенные магматическими образованиями. По особенностям распределения устойчивости в границах локальных структур подчиненные структуры разделены на бимодальные (две локальные структуры на своде одной) и одномодальные, характеризующиеся постепенным нарастанием меры с одним экстремумом во внутренних частях.
Распределение "эталонных объектов" относительно описанной структуры даек и малых интрузий имеет закономерный характер. Так, месторождение Бакырчик локализовано в интервале меры 4, а Кызыловская зона (рассматриваемая автором как гигантская рудолокализующая структура) охватывает интервалы меры от 4 до 7; при этом как месторождение Бакырчик, так и Кызыловская зона располагаются в сводовой части подчиненной очаговой структуры бимодального типа.
Месторождение Балажал приурочено к градиентной зоне крупной бимодальной магматогенной структуры и охватывает интервалы значений меры 3, 4. Месторождение Жумба расположено в градиентной зоне и сводовой части бимодальной структуры с максимальным значением меры 6, его рудное поле охватывает интервал значений меры от 1 до 6.
Можно сделать вывод, что размещение эталонных объектов относительно структуры даек и малых интрузий подчинено только структурной закономерности, которая заключается в том, что все они приурочены к локальным диссипативным очаговым структурам, располагаясь либо в их сводовой части (Бакырчик, Жумба), либо в градиентной зоне (Баладжал, Жумба, Кулуджун) (рис. 2).
Рис. 2. Структура размещения даек и малых интрузий разного возраста, основного, среднего и кислого состава на площади Западно-Калбинского района и положение в ней "эталонных" месторождений (составила Г.Б. Оразбекова):
1-3 - структурные зоны: 1 - Чарско-Зимунайская, 2 - Западно-Калба-Коксентауская, 3 - Калба-Нарым-Бурчумская;
4: а - неотектонические впадины длительного развития: Ч - Чарская, З - Зайсанская, б - покров пролювиальных отложений; 5 - граничные глубинные разломы ЗКК: а - Теректинский, б - Чарско-Горностаевский;
6 - эталонные золоторудные месторождения (1 - Бакырчик, 2 - Баладжал); 7 - золоторудные поля эталонных месторождений
(3 - Жумбинское, 4 - Кулуджунское); 8 - Кызыловская зона (К);
9 - интервалы значений меры устойчивости структуры даек и малых интрузий
Таким образом, в пределах Западно-Калбинского золоторудного пояса произведена реконструкция магматогенно- рудных структур регионального уровня, позволившая выделить перспективные площади ранга рудных узлов. Это дало возможность далее выделить перспективные площади ранга рудных полей.
Выделение перспективных площадей ранга рудных полей. На примере Жумбинской магматической рудной системы (МРС) произведена локализация перспективных площадей в категории рудных полей и месторождений. На основании исследований, с использованием геологических материалов масштаба 1 : 200 000, в качестве рудогенерирующих факторов выделены структуры размещения малых интрузий разного состава и золоторудных объектов; в качестве рудоподводящих элементов - системы глубинных разломов, сутурные зоны и зоны смятия, выделенные по космогеологическим данным. Реконструкция МРС Жумбинского рудного поля в региональном плане позволила выделить локальные перспективные площади ранга рудных узлов.
Жумбинская рудная зона расположена на восточном фланге Западно-Калбинской зоны, (месторождения Жумба, Варяг, Федор-Ивановское и несколько рудопроявлений). Площадь сложена туфопесчаниками средней толщи серпуховского яруса с прослоями алевролитов. На поверхности магматические образования отсутствуют, результаты же интерпретации геофизических полей свидетельствуют о наличии невскрытых интрузий гранитоидного состава (Korobeinikov, 2011). В пределах рудной зоны проявлены метасоматические образования (обохренность зоны окисления сульфидизированных пород и пиритизация). Кварцево-жильные тела компактно группируются в пяти узлах, с четырьмя из которых связаны известные месторождения золота (Жумба, Варяг, Федор-Ивановское, Свистун). На первом этапе проведены процедуры структурирования метасоматически измененных пород и кварцевожильных тел. Установлено, что размещение гидротермально-метасоматических образований и золоторудных месторождений в ней подчинено трем радиально ориентированным зонам, что подчеркивает ее глубинный очаговый характер (рис. 3, а). Наиболее обширый ареал метасоматически измененных пород фиксирует площадь гидротермально-рудной системы (рудного узла). Во внутренних частях всех "лучей" сформированы диссипативные