Прогнозирование участков гидротермально-метасоматически измененных пород, перспективных на золотое оруденение на основе применения гиперспектральных данных (на примере Суеткинской площади, Алтайский край)

Гиперспектральная съемка является приоритетным направлением развития систем дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). В настоящее время она все шире используется при геологических исследованиях, в связи с большим охватом территории, меньшими денежными, временными и трудозатратами по сравнению с другими методами и пр. В настоящей работе рассматривается прогнозирование участков, перспективных на золотое оруденение с использованием данных космической съемки ASTER, гиперспектральной аэросъемки видеоспектрометром «Фрегат» и имеющихся геологических материалов на Суеткинской площади (Курьинский и Краснощековский районы Алтайского края).
Методология, используемая в данной работе, включает следующее: 1) анализ геологической ситуации с выявлением основных признаков околорудных изменений; 2) обработка исходных материалов космической гиперспектральной съемки ASTER и гиперспектральной аэросъемки «Фрегат», в т.ч. проведение атмосферной и фотограмметрической коррекции, монтажа обработанных данных в единое изображение, создание дистанционных основ (ДО) поканально; 3) тематическая обработка ДО по 14 (ASTER) и 128 (Фрегат) спектральным каналам с выделением наиболее информативных соотношений каналов, индексов, таких как индекс растительности, аргиллитизации (по минералам алунит, гидрослюда, каолинит, монтморилонит), ожелезнения (гипергенные минералы железа), окремнения, разделения пород, разделения областей богатых сульфидами, кварцевый, карбонатный, серицит-карбонатный индекс, кварц-карбонатный индекс, карбонат-хлорит-эпидотовый, также использовался метод главных компонент, спектральных преобразований и обработка изображения для выявления минералов-индикаторов; 4) выделение минералов-индикаторов околорудных изменений совместно с использованием методов спектрального угла и соответствия спектральных признаков по данным ASTER, с использованием спектров библиотек: USGS Spectral Library, ASTER Spectral Library, и по данным Фрегат, с использованием собственной библиотеки спектров, полученных в полевых условиях спектрорадиометром FieldSpec3; 5) составление схемы дешифрирования ДО для выявления структурных элементов геологического строения.
В результате анализа всех имеющихся геологических данных была выявлена приуроченность рудных зон к телам гидротермально-метасоматически измененных пород, а именно к вторичным кварцитам, березитам и березитизированным гранитам, пропилитам и пропилитизированным породам еловского андезит-дацит-трахириолитового комплекса, аргиллизитам, скарнам и скарноидам, а также к жилам кварца и зонам ожелезнения. Исходя из этого, был выбран ряд индикаторных минералов этих околорудных изменений - гидрооксиды и оксиды железа, имеющие сходные спектры, альбит, мусковит (серицит), кварц, каолинит, кальцит, хлорит, эпидот, диопсид. Основным критерием было достаточное скопление минерала на исследуемом участке, учитывая значимость спектра минерала-индикатора в составном спектре одного пикселя изображения.
Наиболее информативным итогом обработки гиперспектральных данных оказалось выявление минералов-индикаторов, поскольку учитывались сразу все каналы. Совокупное применение методов спектрального угла, соответствия спектральных признаков позволило точнее разделить минералы с похожими спектральными характеристиками. Выявленные минералы-индикаторы зачастую образуют места скопления, характерные для искомых околорудных изменений, и попадающие на возвышенные участки рельефа. Структурный анализ позволил отбраковать некоторые из них. Остальные же рекомендовались для более детального изучения на начальном этапе поисковых работ на Суеткинской площади, которые включали в т.ч. геохимические, геофизические, буровые и горнопроходческие работы.
Подводя итоги, стоит отметить хорошую коррелируемость полученных результатов с данными наземных наблюдений, со вторичными ореолами рассеяния золота, данными горнопроходческих и буровых работ.