Геоморфологический контроль распределения химических элементов в растениях в пределах горного массива Лук Йен (Северный Вьетнам)
|
Введение..................................................................................................3
Глава 1. Состояние изученности.....................................................................5
1.1. Биогеохимические методы............................................................5
1.2. Геологическая и геоморфологическая изученности территории................6
Глава 2. Материалы и методы исследований......................................................8
2.1. Материалы................................................................................8
2.2. Методы.....................................................................................9
Глава 3. Описание района работ...................................................................12
3.1. Географическое положение горного массива Лук Йен........................12
3.2. Геологическое строение района Лук Йен........................................13
3.3. Геоморфологическое строение района...........................................14
3.4. Климат..................................................................................15
3.5. Растительность........................................................................16
Глава 4. Результаты исследований.................................................................17
4.1. Анализ геоморфологической карты..............................................17
4.2. Результаты геохимических исследований.......................................21
Заключение.............................................................................................31
Выводы..................................................................................................33
Благодарности..........................................................................................34
Список использованных литературных и электронных
источников......................................................................................................35
ПРИЛОЖЕНИЕ А.....................................................................................38
ПРИЛОЖЕНИЕ Б.....................................................................................46
Глава 1. Состояние изученности.....................................................................5
1.1. Биогеохимические методы............................................................5
1.2. Геологическая и геоморфологическая изученности территории................6
Глава 2. Материалы и методы исследований......................................................8
2.1. Материалы................................................................................8
2.2. Методы.....................................................................................9
Глава 3. Описание района работ...................................................................12
3.1. Географическое положение горного массива Лук Йен........................12
3.2. Геологическое строение района Лук Йен........................................13
3.3. Геоморфологическое строение района...........................................14
3.4. Климат..................................................................................15
3.5. Растительность........................................................................16
Глава 4. Результаты исследований.................................................................17
4.1. Анализ геоморфологической карты..............................................17
4.2. Результаты геохимических исследований.......................................21
Заключение.............................................................................................31
Выводы..................................................................................................33
Благодарности..........................................................................................34
Список использованных литературных и электронных
источников......................................................................................................35
ПРИЛОЖЕНИЕ А.....................................................................................38
ПРИЛОЖЕНИЕ Б.....................................................................................46
Объектом исследования является горный массив Лук Йен, расположенный в
Северном Вьетнаме. Горный массив расположен в провинции Йен Бай, занимает площадь
порядка 370 км2, имеет низкогорный рельеф и с двух сторон ограничен крупными
разрывными нарушениями. Массив интересен в первую очередь тем, что в его пределах
располагается знаменитое месторождение рубинов и благородной шпинели Лук Йен (Long et
al., 2013). Основная часть горного массива сложена рубин- и шпинелесодержащими
мраморами переслаивающимися с амфиболитами и гнейсами Положение границ между
различными геологическими подразделениями и, в особенности, области развития мраморов,
содержащих камнесамоцветную минерализацию, требует уточнения, поскольку самое
крупномасштабное геологическое картирование (1 : 200 000) проводилось на этой
территории в 1972 г., без применения дистанционных методов и в условиях плохой
обнаженности и труднодоступности центральных частей горного массива.
Кроме того, одним из наиболее актуальных в настоящее время является вопрос о
перспективах открытия новых проявлений камнесамоцветной минерализации. Однако,
вследствие труднодоступности территорий горного массива Лук Йен здесь не могут быть
применены традиционные методы поисковой геохимии с опробованием коренных пород,
поэтому особый интерес представляет использование дистанционных методов
предварительного дешифрирования местности, совмещенных с локальными геохимическими
поисками. Для территории Северного Вьетнама с интенсивно развитым растительным
покровом в качестве локального метода поиска был использован биогеохимический как
наименее трудоемкий и в то же время малоиспользуемый для обнаружения
камнесамоцветной минерализации (Киевленко, 1980). Полученные результаты могут в
дальнейшем быть применены для поиска новых месторождений рубинов и благородной
шпинели как в пределах самого горного массива, так и других территорий, в том числе в
России, где развиты толщи глубокометаморфизованных мраморов (Spiridonov, 1998; Киссин
и др., 2016; Dill, 2018).
В этой связи основной целью работы являлось установление закономерностей в распределении химических элементов в растениях в пределах горного массива Лук Йен (Северный Вьетнам) в зависимости от его геоморфологических особенностей и состава подстилающих коренных пород.
Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
1) Провести геоморфологическое дешифрирование изучаемой территории и
установить основные категории рельефа;
2) Дать количественную оценку содержания широкого круга химических элементов в
растениях в пределах горного массива рентгенофлуоресцентным методом;
3) Установить площадные закономерности распределения химических элементов в
растениях в пределах изучаемой территории;
4) Методами многомерной статистики выявить ассоциации химических элементов,
отражающие состав подстилающих горных пород и выделенных форм рельефа;
5) На основе полученных результатов дать прогноз расположения участков с
потенциальной камнесамоцветной минерализацией в пределах исследуемого горного массива.
Для решения поставленных задач автором было проведено геоморфологическое
дешифрирование исследуемой территории, рентгенофлуоресцентный анализ химического
состава растений и обработка полученных данных методами многомерной статистики
(кластерный, дисперсионный анализы), построены моноэлементные карты-схемы
площадного распределения химических элементов в пределах горного массива Лук Йен и
составлена прогнозная карта расположения новых потенциальных месторождений рубинов и
благородной шпинели.
Северном Вьетнаме. Горный массив расположен в провинции Йен Бай, занимает площадь
порядка 370 км2, имеет низкогорный рельеф и с двух сторон ограничен крупными
разрывными нарушениями. Массив интересен в первую очередь тем, что в его пределах
располагается знаменитое месторождение рубинов и благородной шпинели Лук Йен (Long et
al., 2013). Основная часть горного массива сложена рубин- и шпинелесодержащими
мраморами переслаивающимися с амфиболитами и гнейсами Положение границ между
различными геологическими подразделениями и, в особенности, области развития мраморов,
содержащих камнесамоцветную минерализацию, требует уточнения, поскольку самое
крупномасштабное геологическое картирование (1 : 200 000) проводилось на этой
территории в 1972 г., без применения дистанционных методов и в условиях плохой
обнаженности и труднодоступности центральных частей горного массива.
Кроме того, одним из наиболее актуальных в настоящее время является вопрос о
перспективах открытия новых проявлений камнесамоцветной минерализации. Однако,
вследствие труднодоступности территорий горного массива Лук Йен здесь не могут быть
применены традиционные методы поисковой геохимии с опробованием коренных пород,
поэтому особый интерес представляет использование дистанционных методов
предварительного дешифрирования местности, совмещенных с локальными геохимическими
поисками. Для территории Северного Вьетнама с интенсивно развитым растительным
покровом в качестве локального метода поиска был использован биогеохимический как
наименее трудоемкий и в то же время малоиспользуемый для обнаружения
камнесамоцветной минерализации (Киевленко, 1980). Полученные результаты могут в
дальнейшем быть применены для поиска новых месторождений рубинов и благородной
шпинели как в пределах самого горного массива, так и других территорий, в том числе в
России, где развиты толщи глубокометаморфизованных мраморов (Spiridonov, 1998; Киссин
и др., 2016; Dill, 2018).
В этой связи основной целью работы являлось установление закономерностей в распределении химических элементов в растениях в пределах горного массива Лук Йен (Северный Вьетнам) в зависимости от его геоморфологических особенностей и состава подстилающих коренных пород.
Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
1) Провести геоморфологическое дешифрирование изучаемой территории и
установить основные категории рельефа;
2) Дать количественную оценку содержания широкого круга химических элементов в
растениях в пределах горного массива рентгенофлуоресцентным методом;
3) Установить площадные закономерности распределения химических элементов в
растениях в пределах изучаемой территории;
4) Методами многомерной статистики выявить ассоциации химических элементов,
отражающие состав подстилающих горных пород и выделенных форм рельефа;
5) На основе полученных результатов дать прогноз расположения участков с
потенциальной камнесамоцветной минерализацией в пределах исследуемого горного массива.
Для решения поставленных задач автором было проведено геоморфологическое
дешифрирование исследуемой территории, рентгенофлуоресцентный анализ химического
состава растений и обработка полученных данных методами многомерной статистики
(кластерный, дисперсионный анализы), построены моноэлементные карты-схемы
площадного распределения химических элементов в пределах горного массива Лук Йен и
составлена прогнозная карта расположения новых потенциальных месторождений рубинов и
благородной шпинели.
В представленной работе впервые было выполнено геоморфологическое
дешифрирование территории горного массива Лук Йен (Северный Вьетнам) на основе
анализа топографической карты Генштаба ГосГисЦентра масштабом 1:200 000,
космического снимка со спутника WorldView-1 и цифровой модели рельефа стандарта USGS
DEM. При этом было выделено 5 категорий рельефа, области развития которых приурочены
к разным геологическим формациям. Результаты проведенных исследований показали, что с
наибольшей вероятностью новые потенциальные месторождения рубинов и шпинели
находятся в апикальной части горного массива, в пределах которой распространена
четвертая и пятая категории рельефа – в средней части массива Лук Йен на
метаморфических породах формаций Ан Фу и Так Ба на абсолютных высотах более 300 м.
Также впервые для данной территории был изучен химический состав листовых
пластин разных растений и установлены общие закономерности площадного распределения
элементов. Методами многомерной статистики были выделены группы элементов,
позволяющие отличить состав подстилающих коренных пород, на которых произрастают
данные растения – мраморов и силикатных пород (кристаллических сланцев и гнейсов).
Кроме того, были установлены элементы, являющиеся индикаторами наличия в мраморах
камнесамоцветной минерализации – Ni, Fe и Со. На картах распределения данных элементов
в западной части выделенной по геоморфологическим данным области наблюдаются две
аномалии, где пока не известны проявления рубинов и шпинели (рис.18). Соответственно,
можно рассматривать эти два участка как наиболее перспективные для обнаружения новых
проявлений камнесамоцветной минерализации.
Проведение предварительного геоморфологического дешифрирования местности
позволяет сократить область постановки локальных биогеохимических поисков до 20% от
всей исследуемой территории. Последующее изучение химического состава растений,
отобранных в пределах данной ограниченной территории, и обработка данных методами
статистического анализа, повышает точность прогноза и сужает область перспективную для
обнаружения камнесамоцветной минерализации до первых сотен метров. Применение
разработанного комплекса методов позволит дать прогноз расположения новых
месторождений рубинов и шпинели как в пределах исследуемого горного массива, так и для
сопредельных территорий.
Рисунок 18. Прогнозная карта расположения потенциальных участков рубиновой и
шпинелевой минерализации в пределах горного массива Лук Йен.
дешифрирование территории горного массива Лук Йен (Северный Вьетнам) на основе
анализа топографической карты Генштаба ГосГисЦентра масштабом 1:200 000,
космического снимка со спутника WorldView-1 и цифровой модели рельефа стандарта USGS
DEM. При этом было выделено 5 категорий рельефа, области развития которых приурочены
к разным геологическим формациям. Результаты проведенных исследований показали, что с
наибольшей вероятностью новые потенциальные месторождения рубинов и шпинели
находятся в апикальной части горного массива, в пределах которой распространена
четвертая и пятая категории рельефа – в средней части массива Лук Йен на
метаморфических породах формаций Ан Фу и Так Ба на абсолютных высотах более 300 м.
Также впервые для данной территории был изучен химический состав листовых
пластин разных растений и установлены общие закономерности площадного распределения
элементов. Методами многомерной статистики были выделены группы элементов,
позволяющие отличить состав подстилающих коренных пород, на которых произрастают
данные растения – мраморов и силикатных пород (кристаллических сланцев и гнейсов).
Кроме того, были установлены элементы, являющиеся индикаторами наличия в мраморах
камнесамоцветной минерализации – Ni, Fe и Со. На картах распределения данных элементов
в западной части выделенной по геоморфологическим данным области наблюдаются две
аномалии, где пока не известны проявления рубинов и шпинели (рис.18). Соответственно,
можно рассматривать эти два участка как наиболее перспективные для обнаружения новых
проявлений камнесамоцветной минерализации.
Проведение предварительного геоморфологического дешифрирования местности
позволяет сократить область постановки локальных биогеохимических поисков до 20% от
всей исследуемой территории. Последующее изучение химического состава растений,
отобранных в пределах данной ограниченной территории, и обработка данных методами
статистического анализа, повышает точность прогноза и сужает область перспективную для
обнаружения камнесамоцветной минерализации до первых сотен метров. Применение
разработанного комплекса методов позволит дать прогноз расположения новых
месторождений рубинов и шпинели как в пределах исследуемого горного массива, так и для
сопредельных территорий.
Рисунок 18. Прогнозная карта расположения потенциальных участков рубиновой и
шпинелевой минерализации в пределах горного массива Лук Йен.
