Введение
Глава 1. Состояние изученности
1.1. Обзор применения дистанционных методов при поисках камнесамоцветного сырья
1.2. Обзор применения биогеохимического метода при поисках камнесамоцветного сырья
Глава 2. Описание района работ…………….……………………………………...8
2.1. Географическое положение и рельеф.…….………………...……....8
2.2. Геологическое строение ……………………………………...…...…9
2.3. Климат и растительность ……………………………………..…….11
Глава 3. Материалы и методы исследований………………………………….....12
Глава 4. Результаты исследований………………………………………..………17
4.1. Анализ геоморфологической карты………………………….….…17
4.2. Результаты геохимических исследований…………………...…….20
Заключение
Выводы
Список литературы
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5
Объектом исследования является горный массив Лук Йен, расположенный во влажных тропиках северного Вьетнама. В первую очередь он интересен тем, что в его пределах находится одноименное месторождение рубинов и благородной шпинели. Камнесамоцветная минерализация сосредоточена главным образом в мраморах в виде небольших гнезд и линз мощностью порядка 30-50 см, а размеры самих месторождений составляют порядка первых сотен кв. м (Chauvire et al., 2015; Long et al., 2019). Такая локальность проявлений цветных камней и отсутствие геологических критериев их размещения приводят к тому, что новые объекты в пределах горного массива открывают благодаря случайным находкам рубинов или шпинели в элювиальных отложениях (см., например, Blauwet, 2020).
Между тем, горный массив Лук Йен представляет собой прекрасный объект для разработки современных комплексных методов поиска месторождений цветных камней. Традиционно для этой цели используются минералогические методы (см., например, Киевленко (1980)), однако, вследствие труднодоступности и высокой степени залесённости горного массива, традиционные методы поисковой геологии и/или геохимии с опробованием коренных пород здесь не могут быть применены. Поэтому целью данной работы ставилось выявление индикационных признаков присутствия месторождений цветных камней в пределах горного массива Лук Йен с помощью геоморфологического дешифрирования и локальных биогеохимических исследований.
Для достижения поставленной цели предполагалось решить следующие задачи:
1. Выполнить геоморфологическое дешифрирование изучаемой территории, выделить основные типы рельефа и установить их взаимосвязь с составом подстилающих пород;
2. Выявить наличие или отсутствие приуроченности проявлений камнесамоцветной минерализации к определенным типам рельефа;
3. Оценить химический состав растений, отобранных в пределах горного массива, и выявить элементы-индикаторы камнесамоцветной минерализации в мраморах;
4. Оценить характер площадного распределения индикаторных элементов в растениях в пределах изучаемой территории и дать прогноз расположения потенциальных участков с новой камнесамоцветной минерализацией в мраморах.
Частично результаты данной работы были доложены в ноябре 2022 года на конференции «Актуальные проблемы поисковой геологии», организованной ФГБУ «Всероссийским научно-исследовательским институтом минерального сырья им. Н. М. Федоровского» (см. прил. 1).
В ходе выполнения работы было проведено геоморфологическое дешифрирование территории горного массива Лук Йен и изучен химический состав произрастающих там растений. Было выделено 3 основных типа рельефа, отличающиеся по морфометрическим признакам, генезису и геологическому строению (составу подстилающих пород). Первый тип – аккумулятивный, он заполняет речные долины отложениями четвертичного возраста и занимает около половины территории. Второй – эрозионно-аккумулятивный тип, он развит на алюмосиликатных породах и занимает предгорные склоны до высот 300 м, распространен на площади около 25%. Третий тип – денудационный, который представляет собой скальные выступы мраморов и занимает привершинные части горного массива с высотами от 300 до 900 м и составляет около четверти от всей площади горного массива. Результаты исследований показали, что все известные проявления цветных камней располагаются в пределах третьего, денудационного, типа рельефа.
В растениях были оценены концентрации широкого круга элементов. Статистическими методами было выявлено различие в химическом составе растений, отобранных над пустыми мраморами и над мраморами, содержащими камнесамоцветную минерализацию. Установлено, что растения, произрастающие в местах проявления цветных камней, отличаются повышенными содержаниями следующих индикаторных элементов – Bi, Pb, Zn, Tl, As и Sb. На основе этих данных был рассчитан мультипликативный коэффициент, отражающий вариации ассоциации индикаторных элементов в растениях горного массива, и построена карта его площадного распределения. В результате в северо-западной части территории в пределах денудационного типа рельефа был выявлен участок с повышенными значениями мультипликативного коэффициента, в пределах которого еще не известны коренные проявления рубинов и благородной шпинели. Этот участок занимает площадь порядка 5 кв. км и рассматривается нами как наиболее перспективный для обнаружения нового проявления камнесамоцветной минерализации.
Проведенная работа показала, что предварительное геоморфологическое дешифрирование местности позволяет сократить область применения локальных биогеохимических поисков до одной четверти от всей территории. Последующее изучение химического состава растений, отобранных в пределах выделенной территории, повышает точность прогноза и позволяет сузить область поисков коренных выходов цветных камней приблизительно до 5 кв. км. Разработанная поисковая схема может быть использована для любых территорий с интенсивно развитым растительным покровом, в том числе и в пределах Российской Федерации.
1. Blauwet D. Visit to a New Blue Spinel Mining Area in Vietnam // The Journal Of Gemmology, 2020. №37(2). P. 142-143.
2. Chauviré В., Fritsch E., Devidal J.L. Blue Spinel from the Luc Yen district of Vietnam // Gems and Gemology, 2015. № 51. P. 2–17.
3. Dunn C.E. Biogeochemistry in Mineral Exploration. Netherlands: Elsevier, 2007, 480 p.
4. Gamier V., Giuliani G. et al. Ar-As ages in phlogopites from marble-hosted ruby deposits in northern Vietnam: evidence for Cenozoic ruby formation // Chemical Geology, 2002. № 188. P. 33–49.
5. Garnier V., Giuliani G., et al. 2008. Marble-hosted ruby deposits from central and Southeast Asia: towards a new genetic model // Ore Geology Reviews, № 34. p. 169–191.
6. Garnier V., Ohnenstetter D., Giuliani G., Maluski H., Deloule E., Phan Trong T., Pham Van L., Hoang Quang V. 2005. Age and significance of ruby-bearing marble from the Red River shear zone, northern Vietnam // Can. Mineral., v. 43, p. 1315-1329.
7. Giuliani G., Fallick, A.E., Boyce, A.J., Pardieu, V., Pham, V.L. 2017. Pink and red spinels in marble: trace elements, oxygen isotopes, and sources. // Can. Mineral., № 55, p. 743–761.
8. Huong L.T.T., Haeger T., et al. Study of impurity in blue spinel from the Luc Yen mining area, Yen Bai province, Vietnam // Vietnam Journal of Earth Sciences, 2018. №40. P. 47–55.
9. Leloup, P.H., Lacassin, R., Tapponnier, P., and Harrison, T.M., 2001a, Comment on ‘Onset timing of left-lateral movementalong the Ailao Shan–Red River shear zone: 40Ar/39Ardating constraint from the Nam Dinh area, northeastern Vietnam’ by Wang et al. 2000: Journal of Asian Earth Sciences, v. 18, p. 281–292: Journal of Asian Earth Sciences, v. 20, p. 95–99.
10. Liem N.V. et al. Assessment of geomorphic processes and active tectonics in Con Voi mountain range area (Northern Vietnam) using the hypsometric curve analysis method // Vietnam Journal of Earth Sciences, 2016. №38. P. 202–216.
11. Long P.V., Pardieu V. 2013. Update on Gemstone Mining in Luc Yen, Vietnam // Gems and Gemology, №49, p. 31–46
12. Nguyen Danh Thao; Hiroshi Takagi; Miguel Esteban (2014). "Chapter 8: Climate Change in the Coastal Regions of Vietnam". In Thanh, Ngo-Duc (ed.). Coastal Disasters and Climate Change in Vietnam: Engineering and Planning Perspectives. Elsevier. pp. 175–198. doi:10.1016/B978-0-12-800007-6.00019-8. ISBN 978-0-12-800007-6.
13. Nguyen, Mui (2006). "Viet Nam" (PDF). Country Pasture/Forage Resource Profiles. Food and Agriculture Organization. pp. 9–12.
14. Spiridonov E.M. Gemstone deposits of the former Soviet Union. // J. Gemmol, 1998. № 26. P. 111–124.
15. Trinh P.T., Liem N.V., et al. Late Quaternary tectonics and seismotectonics along the Red River fault zone, North Vietnam // Earth-Science Reviews, 2012. №114. P. 224–235.
16. Ворошилов В.Г. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых, Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 104 с.
17. Губин В.Н. Дистанционные методы в геологии. Мн.: БГУ, 2003.− с.
18. Кукса К.А., Соколов П.Б., Мараховская О.Ю., Гуссиас Г.А., Браункомб У. (2019): Минералогия, геохимия и вопросы генезиса благородной шпинели месторождения Лук Йен, Вьетнам. Минералогия, 5(3), 56-69.
19. Киевленко Е.Я. Поиски и оценка месторождений драгоценных и поделочных камней, М.: Недра, 1980, 164 с.
20. Ковалевский А.Л. Особенности формирования рудных биогеохимических ореолов. – Новосибирск: Изд-во Наука, 1975, С. 115.
21. Ковалевский А.Л. Биогеохимические поиски рудных месторождений. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1984, 172 с.
22. Ковалевский А.Л., Ковалевская О.М. Биогеохимические поиски бериллиевых месторождений. – Новосибирск: Изд-во Наука, 1979. – 191 с.
23. Лавров, Михаил Тихонович. Леса и животный мир Демократической Республики Вьетнам. - Москва : Лесная пром-сть, 1965. - 133 с. : ил., карт.; 21 см.
24. Мовчан И.Б. Обработка и интерпретация космических снимков. Методические указания к практическим занятиям / Санкт-Петербургский горный университет. СПб, 2021. 59 с.
25. Тевелев Ал.В., Тевелев Арк.В., Болотов С.Н., Фокин П.А. Структурная геология и геологическое картирование. Сборник задач по структурной геологии. М.: Геологический ф-т МГУ, 2010 — 84 с., 98 илл
26. Шихов А. Н., Герасимов А. П., Пономарчук А. И., Перминова Е. С. Тематическое дешифрирование и интерпретация космических снимков среднего и высокого пространственного разрешения; Пермский государственный национальный исследовательский университет. – Пермь, 2020. – 191 с.