Применение обработанных данных SRTM03 в геологических исследованиях.

В ИТиГ ДВО РАН разработана, и используется в геологических исследованиях специализированная методика обработки данных ЦМР (SRTM03), в основе которой применение теории масштабного пространства (Witkin, 1983). Рассчитывается модуль градиента рельефа и Лапласиана на поверхности Гаусса от рельефа с разными масштабными параметрами (Рыбас и др. 2011). Термин "масштаб" определяет точность представленной информации и выбирается опытным путем в каждом конкретном случае. Структуры, выделенные из исходных данных, представленные в разном масштабе, с одной стороны, могут существенно отличаться друг от друга, а с другой – могут быть использованы как взаимодополняющие конструкции, позволяющие строить максимально полную картину особенностей рельефа. Один из вариантов представления результатов – формирование синтезированных цветных изображений. Для RGB-изображений каждым из цветовых каналов является масштабное представление исходного рельефа или его производные, каждый со своим масштабом. К исходному и трансформированному изображениям, также, применяется линеаментый анализ с помощью программы WinLessa (Zlatopolski, 1997). Такая комплексная обработка цифровых моделей рельефа делает более эффективным изучение структурных особенностей рельефа, линейных и кольцевых структур, разломных сетей и др. Совместный анализ в ArcGis полученных изображений и данных по металлогении в отдельных случаях позволяет выявлять связь расположения рудных объектов со структурными особенностями, разрывными тектоническими нарушениями. В данной работе приведены примеры использования этой методики при металлогенических исследованиях.
1. Уникальный по запасам Эльконский урановорудный район расположен на территории Республики Саха (Якутия) на Алдано-Становом щите Сибирской платформы. На всех трансформациях ЦМР и в картине линеаментов, установлена его яркая проявленность. Район выделяется в виде блока ромбовидной формы. На карте линеаментов он приурочен к протяженной субширотной зоне линеаментов мощностью до 90км, уходящей далеко за пределы Эльконского района. Промышленная урановая минерализация приурочена к отдельным линеаментам в детально разведанной северной части площади, но ее признаки установлены в рудных зонах по всей территории Эльконского района, что предопределяет широкий фронт для дальнейших поисковых и разведочных работ. Большинство тектонических нарушений, которые контролируют урановую минерализацию, согласуются с ориентацией в пространстве как всего блока, так и с преобладающим направлением линеаментов находящихся за его пределами. Таким образом, применение методики обработки ЦМР позволило выявить уникальные параметры Эльконского рудного района, установить новые интересные особенности его расположения в поле линеаментов, что может послужить основой для дальнейших исследований ураноносности района. Кроме того выявлен блок, контролирующий практически всю рудную минерализацию Центрально-Алданского района.
2. Учуро-Майская мезо-неопротерозойская впадина расположена на юго-востоке Сибирской платформы, и является наиболее перспективной территорией для поиска месторождений типа несогласия на Дальнем Востоке России (Горошко, 2013). Для исследований использованы обработанные ЦМР и данные кадастров полезных ископаемых производственных организаций. Выявлены различия восточной и западной частей впадины как в плане развития линейных разрывных структур различных направлений, так и в интенсивности их проявления по площади. В восточной части впадины наиболее широким развитием пользуются меридиональные и субмеридиональные разрывные нарушения. Они развиты преимущественно в контурах Юдомо-Майского прогиба и практически не выходят за его пределы. С разломами этого направления устанавливается четкая связь золотой, урановой и полиметаллической минерализации. Кроме того, они контролируют тела ультраосновных щелочных пород с тантало-ниобиевыми и редкоземельными месторождениями. В центральной и западной частях территории впадины рудные объекты локализуются в северо-восточной полосе шириной 100-150км и протяженностью около 400км, ограниченной разломами. Карта плотности элементарных линейных элементов по данным обработки цифровой модели рельефа в геологическом смысле отражает интенсивность развития трещин различного направления на единицу площади. Наиболее отчетливая связь рудных проявлений с максимумами развития линейных элементов устанавливается в южной части впадины – Юдомо-Хайканском куполе. Практически все выявленные в настоящее время проявления золота, урана и других элементов сосредоточены в контурах этого ареала.
3. Отдельный интерес представляет Идюмо-Хайканский купол палеопротерозойских метаморфических пород расположенный в юго-западной части Учуро-Майской впадины. Купол характеризуется проявлением уранового оруденения по периферии, которое локализуются в зонах структурно-стратиграфического несогласия как в мезопротерозойских осадочных образованиях, так и в графитсодержащих гнейсах фундамента. Анализ линеаментов на ЦМР показывает, что в Идюмо-Ханкайском районе развиты три направления разрывных структур: субширотная, северо-западная и субмеридиональная. Урановая минерализация развита не равномерно по площади, а концентрируется в зонах сгущения линеаментов определенного направления: Толукской и Беглянской субширотных и Аимо-Токинской субмеридиональной. Крупнейшей из них является Толукская субширотная зона разломов шириной 20-30км, протягивающаяся через всю площадь с басс. р. Алгомы в басс. р. Уян. Эта система разломов носит сбросо-сдиговый характер, причем движение по зоне шло с запада на восток. Зоны разломов северо-западного простирания вблизи зоны Толукских разломов постепенно подворачиваются в юго-восточном направлении, плавно сменяя свое простирание на субширотное и широтное, что говорит о важной роли субширотных разломов в тектонике района. Толукской зоной контролируется подавляющее большинство урановых рудопроявлений района. Аимо-Токинская зона шириной около 20км прослеживается от Толукской системы разломов в бассейн р. Аим на 60-80км. и представлена сближенными зонами катаклаза, трещиноватости и брекчирования, которые контролируют урановые проявления и ореолы. Беглянская система разломов субширотного простирания шириной 4-5км прослеживается на 30-35км от Аимо-Токинской системы разломов в бассейн р. Беглянка. С востока она ограничена северо-западным разломом, в узле сочленения с которым локализуется урановое рудопроявление Беглянка. Несогласия, рассекающие его разломы и зоны трешиноватости - основной контроль оруденения в региональном и локальном масштабах. Рассмотрена связь ураноносности района с ореолами макротрещиноватости по данным обработки ЦМР. Метаморфический фундамент Идюмо-Хайканского купола обладает максимальной трещиноватостью, что может свидетельствовать о его высокой проницаемости для глубинных рудоносных растворов и их транспортировке в верхние горизонты земной коры. Рудные поля урановых проявлений тяготеют к периферическим частям центрального ореола максимальной трещиноватости и в большинстве случаев им свойственны свои локальные ореолы максимальной или повышенной трещиноватости. Во внутренней части Идюмо-Хайнканского купола и по геофизическим данным и по данным обработки ЦМР хорошо выделяется Арбарастахская интрузия ультраосновных щелочных пород протерозойского возраста, в которой установлены предпосылки выявления богатых, рентабельных для освоения уран-тантал-ниобиевых руд. На обработанных ЦМР ей соответствует область максимальной трещиноватости, и область сгущения и пересечения линеаментов.
Таким образом, дешифрирование обработанных космических снимков совместно с анализом линеаментов и данных по металлогении района помогают выявить связь месторождений и рудопроявлений с особенностями тектонического строения.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ № 16-17-00015.
Ключевые слова: цифровая модель рельефа, SRTM03, минерализация, линеаменты.

Литература
1. Горошко М.В., Гильманова Г.З.. Литолого-структурные условия локализации рудных месторождений Учуро-Майской мезо-неопротерозойской впадины. (Сибирская платформа) // Тихоокеанская геология . 2013. №4, C.52-67,
2. Рыбас О.В., Гильманова Г.З.. Применение теории масштабируемого пространства для выделения и анализа структур рельефа по радиолокационным данным. // Исследование земли из космоса 2011. № 6. С.45-52.
3. Witkin A. P. Scale-space filtering // Proc. 8th Int. Joint Conf. Art. Intell., 1983. P.1019-1022.
4. Zlatopolsky A. Description of texture orientation in remote sensing data using computer program LESSA. // Computers&Geosci. 1997. Vol. 23, N 1. P. 45–62.