СПЕКТРАЛЬНЫЕ ОТРАЖАТЕЛЬНЫЕ СПОСОБНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД НА ПРИМЕРЕ ГОР АКТАУ (Южный Нуратау)

Применение спектральных методов дистанционного зондирования в геологии началось еще в 70-х годах XX в. с появлением многоспектральных изображений земной поверхности. Развитие спектральных методов сильно сдерживалось неразвитостью технических средств дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), особенно космических. В последнее десятилетие ситуация существенно изменилась, стали поступать данные многоканальных радиометров ASTER, MODIS, запущен исследовательский спутник ЕО-1 с гиперспектральным сканером Hyperion. К настоящему времени накоплен большой опыт лабораторных и авиационных измерений спектров минералов, горных пород, почв. Таким образом, подготовлены физические основы и техническая база для применения спектральных методов анализа в геологии [2].
В данной статье приведено результаты космогеологических исследований.
Территории исследовании является гор Актау, расположено в южной части хребта Южный Нуратау. Южная ветвь хребта – Южно-Нуратинские горы начинается с массива Чумкар-Тау и тянется в виде прерывистой горной цепи, давая с востока на запад горы Гобдун-Тау, Каракча-Тау, Ак-Тау, Бахил-Тау и Пашат-Тау.
В геологическом строении Нуратинских гор главную роль играют осадочные и осадочно-метаморфические породы нижнего и среднего палеозоя, которые прорваны интрузиями герцинского возраста.
Из осадочно-метаморфических пород широкое развитие на месторождении имеют известняки и метаморфические сланцы. В межгорных долинах и предгорьях на размытой поверхности палеозойских толщ залегают более молодые отложения мезокайнозойского возраста.
Мезокайнозойские отложения залегают на размытой поверхности метаморфических и изверженных пород. Наиболее распространены они в предгорных частях Ак-Тау и прилегающих к Зеравшанской и Нуратинской долинам. Среди них установлены верхнемеловые, палеогеновые неогеновые и четвертичные отложения.
Почвы Нуратинской долины сложены грубо отсортированным материалом пролювиально-делювиальных шлейфов из конусов выноса многочисленных крутых саев северного склона гор Ак-Тау.
Проанализированы возможности структурно-дешифровочных признаков при анализе площадных изменений. На космических снимках (КС) явно видны неоднородности в горных породах и рельефе. При проведении космогеологических исследований площадь выделена как перспективный участок. Результаты работ подтверждены полевыми и лабораторными данными.
Спектральный анализ - физический метод определения состава вещества, основанный на получении и исследовании его спектров. Применение спектральных методов для геологических исследований развивается в нескольких направлениях: картирование горных пород, поиск месторождений нерудного сырья, рудных месторождений по гидротермальным изменениям вмещающих пород, поиск месторождений углеводородов по низкотемпературным изменениям.
Отражательная способность горных пород зависит от минералогического и вещественного составов, генетической природы и является их диагностическим признаком при дистанционных методах исследования [1].
Выявлено изменения значений спектральной отраженности на спектральных профилях, связаных с обнажениями горных пород в рельефе и последовательным изменением литологического состава. Комплексирование геофизических и геохимических данных при дистанционных исследованиях дает возможность проследить изменения горных пород в пространстве не только на поверхности Земли, но и на глубине. Нами установлена по территории гор Актау (горный хребет Южный Нуратау) увеличение значений силы тяжести и магнитного поля на геофизических профилях совпадают с интрузивным телом в рельефе, и на этом месте на КС ASTER и Landsat 8 по мультиспектральным каналам значения на спектральном профиле понижаются. В профиле на месте обнажения карбонатных пород значения силы тяжести и магнитного поля резко понижаются. Также на этом месте по данным ближнего и дальнего инфракрасного каналов, значения отраженности на спектральном профиле повышаются. По тепловым каналам температура понижается. По всему разрезу профиля четко отражаются изменения литологического состава горных пород и обнажения в рельефе по спектральной отраженности на ближних и дальних инфракрасных каналах. Так, электромагнитные свойства горных пород, т. е. отражательные и преломляющие способности, являются физическим величинами и совпадают со свойствами геофизических полей.
Таким образом, применение ДЭЗ в геологии с использованием геофизических данных повышает достоверность и эффективность поисков рудных полезных ископаемых. Теперь по территории исследований поставлены приоритетные задачи, суть которых заключается в создании спектральных библиотек горных пород и минералов. Для этого необходимо проводить обширные пешеходные спектрометрические съемочные работы, с использованием полевых спектрометров и гиперспектральных камер.