Оптимальная методика поисков определяется многими факторами – геологическими (рассмотренными в предыдущих лекциях), экономическими, физико-географическими (ландшафтно-географическими), стадийностью работ.
Ландшафтно-географические условия являются весьма важным фактором планирования и проведения поисковых работ в той или иной комплектации. Они определяются географической широтой местности (и соответственно климатом), превышением над уровнем моря, степенью расчлененности рельефа, характером растительности. Расчлененность (энергия рельефа) в совокупности с климатом предопределяет глубину и скорость эрозионного среза, состав и мощность почв, рыхлых наносов и кор выветривания, подземных и поверхностных вод.
Ландшафтно-географические условия определяют степень обнаженности района (открытые, закрытые), условия формирования и сохранности первичных и вторичных геохимических и минералогических полей, контрастность аномалий, отсюда вытекает необходимость вдумчивого выбора поисковых методов для каждого конкретного региона.
Характер рельефа влияет, помимо вышеназванных условий, на транспортные возможности (проходимость) местности и на эффективность применения той или иной методики. Так, эффективность аэрометодов, прямых геологических, минералогических методов последовательно снижается при переходе от высокогорных типов рельефа к среднегорным, низкогорным и равнинным, геофизических и буровых – напротив, повышается в этом направлении. Резко расчлененные горные районы неблагоприятны для большинства геофизических методов, не только из-за сложности передвижения с аппаратурой, но и из-за необходимости введения поправок за рельеф в результаты наблюдений. Эффективность геохимических методов максимальна на низкогорном и платообразном рельефе, горных работ – на средне - высокогорном рельефе. В то же время условия резко расчлененного горного рельефа не благоприятны для формирования геохимических (а нередко и шлиховых) ореолов. Так, например, рудное поле одного из крупнейших в России месторождений золота, Нежданинское, расположенное горах Восточной Якутии, сопровождается невыразительными, слабо контрастными геохимическими аномалиями и шлиховыми ореолами, в то время как небольшие рудопроявления в благоприятной ландшафтной обстановке нередко создают намного более контрастные аномалии.
В горной местности характерная особенность русел водотоков – чередование участков загромождения их валунно-глыбовым материалом (затрудняющим применение шлихового и литохимического донного опробования) с обнажениями ложа долин прямо в русле, где в трещинах, ребристых выступах и других неровностях естественным путем происходит обогащение тяжелых минералов, вплоть до их скопления, легко различимого даже без промывки (особенно для самородного золота).
В некоторых умеренно расчлененных горных районах наблюдается тяготение разнотипных месторождений к определенным гипсометрическим «ярусам» рельефа. Так, в Центрально-Колымском районе, сложенном терригенными породами перми и мезозоя, прорванными гранитоидами, выходы золото-кварцевых жил в терригенных породах приурочены преимущественно к интервалу высот 800-900 м, в интрузиях – к интервалу 900-1100 м. Золотоносные минерализованные зоны дробления вскрываются в интервале 550-800 м. Редкометальные объекты размещены в роговиках и гранитах на высоте преимущественно 1000-1500 м. Это обстоятельство позволяет применять для предварительной разбраковки территории анализ гипсометрических уровней с выделением разновысотных блоков, разделенных неотектоническими нарушениями, часто наследующими долгоживущие разломы.
Долины в районах плейстоценовых и современных оледенений часто перекрыты мощными моренами. Нередко после отступления ледников местность остается «засоренной» дальноприносными обломками чужеродных для данного района горных пород, в том числе и руд, некритический восторг по поводу их обнаружения может привести к бесплодным поискам вдали от действительного коренного источника.
Предварительные представления о рельефе слагаются при чтении топографических и геоморфологических карт, дешифрировании аэро – и космофотоснимков.
Климатические особенности районов работ зависят от их положения в планетарных биоклиматических зонах.
В арктических пустынях, тундрах, лесотундрах (в том числе связанных с высокогорьем в любых широтах планеты) сплошь или островными ареалами развиты многолетнемерзлые грунты, господствуют условия физико-механического выветривания. Процессы окисления развиты локально, обычно по мощным минерализованным зонам дробления, где есть условия для более интенсивного вещественного обмена пород и рудных минералов с талыми и межмерзлотными водами. Такие зоны часто превращены в пестро окрашенные линейные коры выветривания с гидрослюдисто-сульфатно-лимонит-кварцевым тонко диспергированным составом. Интенсивность локального преобразования пород здесь такова, что кварц (в том числе рудный) в минерализованных зонах может быть нацело превращен в вязкую мучнистую массу – маршаллит белого, желтого, зеленого, бурого, розового, оранжевого цвета. Цвет маршаллитов и других продуктов окисления руд может указывать на первичную минералогию исходных руд (зеленоватая окраска часто обусловлена скородитом – продуктом окисления арсенопирита, желтая, бурая, вишнево-розовая – лимонитом, фиброферритом, гетитом, ярозитом по пириту и т.д.). Наличие рудного золота в таких породах нередко легко устанавливается промывкой рыхлой окисленной массы в лотке.
Вместе с тем локальность и слабая интенсивность окисления (химического выветривания) в целом определяет возможность нахождения на поверхности слабо окисленных или даже свежих сульфидов, что определяет дополнительные возможности для минералогических, шлиховых, прямых геологических методов поисков.
Другая особенность районов с «вечной» мерзлотой – чрезвычайно широкое развитие солифлюкционных, щебнисто-глыбовых шлейфов, курумов (каменных рек), маскирующих коренные породы и руды на склонах и особенно в их подножьях. В таких условиях, когда коренные выходы редки (за исключением острых гребней гор, свежих эрозионных врезов долин, ледниковых цирков и трогов), важное значение приобретает наблюдение за составом обломков в водотоках и крупнообломочных ореолах на склонах гор.
Часто слабая окисленность и выветрелость позволяет легко распознать визуально образцы различных руд (сульфидно-полиметаллических, золото-кварцевых, касситеритовых, вольфрамитовых, молибденовых и др.). Так, по обломкам сплошных антимонитовых руд на склонах гор и в аллювии были открыты богатые золото-сурьмяные месторождения Сарылах и Сентачан, по обломкам массивных сфалерит-галенитовых агрегатов - серебро-полиметаллические месторождения в Якутии, по обломкам кварца с видимым золотом - многочисленные золото-кварцевые жилы Северо-Востока, по пирротин-халькопирит-пентландитовым обломкам на Таймыре – медно-никелевые руды Норильска, по пирит-сфалерит-халькопиритовым обломкам - колчеданные руды на Канадском Арктическом архипелаге и т.д.
Аэровизуальные маршруты в условиях гор и нагорий максимально эффективны весной, когда не полностью стаявший снег прекрасно подчеркивает структурные особенности местности - слоистость, складки, разрывы, контакты разнородных пород (например, разных по структуре и текстуре гранитов разных фаз внедрения в батолитах). Аномально ранние проталины на склонах могут быть связаны с выходами богатых руд. Эрозионные обрывы речных долин на прижимах русел доступны для документации и опробования в апреле-мае со льда. Весна также благоприятна для бурения со льда на тундровых озерах и в болотистой местности.
Из геохимических методов наиболее применимы поиски по вторичным ореолам рассеяния (площадное металлометрическое и донное литохимическое опробование). Применимость и высокая эффективность «донки», а также шлихового опробования определяется чрезвычайно густой гидросетью, определяемой сезонным переувлажнением грунтов.
Наряду с обычным геохимическим донным опробованием в высшей степени результативно шлихогеохимическое опробование в долинах (получение серого шлиха весом 100-150 г, частью анализируемого в обычном минералогическом отношении, а другая часть массы шлиха отправляется на спектральный анализ). Такой метод дает максимально контрастную геохимического картину распределения металлов и позволяет увязать её с минеральными ореолами рассеяния.
В низменных (закрытых) тундровых и лесотундровых районах интересные результаты дает опробование береговых илов термокарстовых озер.
Поиски по первичным ореолам эффективны на наиболее обнаженных высокогорных участках и в бортах долин по хорошо обнаженным эрозионным врезам.
Горные работы часто не имеют буровой альтернативы на резко расчлененных средне- и высокогорных типах рельефа. Нередко проходка канав и даже штольни гораздо проще, чем затаскивание на крутой склон буровой установки.
В равнинных таежных районах с умеренным климатом приходится иметь в виду господство весьма кислой среды почвенных вод, выщелачивающих часть металлов непосредственно с поверхности и выносящих их в горизонт иллювия (вмывания). Поскольку этот горизонт имеет неравномерную глубину и обычно не доступен при массовом площадном отборе металлометрических проб (мало, когда есть возможность и желание проходить копуш глубиной до одного метра для каждой пробы при площадной съемке), то такое опробование часто дает картину, не поддающуюся внятной интерпретации. Здесь гораздо надежнее донное литохимическое опробование, проходящее в усредненных условиях отбора проб по однородным генетически донным илам, дающее наиболее контрастные и надежно интерпретируемые аномалии с минимумом ложных сигналов.
Сплошной древесно-кустарниковый покров, крайне редкие выходы коренных пород в равнинной тайге и смешанных лесах затрудняют дешифрирование АФС, прямые геологические наблюдения, что повышает удельную роль шлихового опробования долин. Здесь геолог должен быть внимателен к любым нарушениям растительно-почвенного покрова – выворотням корней упавших деревьев, норам зверей, оползням и т.д.
В более теплых климатических условиях умеренных широт возрастает роль химического выветривания, окисления, возникают довольно мощные площадные и особенно линейно-площадные коры выветривания. Здесь возрастает значение буровых методов, а проведение минералогических, прямых геологических методов требует весьма высокой квалификации, умения диагностировать первичную природу сильно измененных, преобразованных окислением руд и околорудных метасоматитов.
В засушливых обстановках донное опробование эффективно в ограниченной мере в силу редкой гидросети. Малое количество водотоков должно побуждать к опробованию любых мочажин (илов и вод в болотцах, родниковых выходах), пролювия на дне сухих оврагов и т.д. Именно такой подход в свое время позволил обнаружить крупнейшее на Урале Гайское месторождение медно-цинковых руд (по выходу в степи мочажин и озерец с водой, окрашенной медным купоросом).
В равнинной степи старые рудные разработки, зоны неотектонических нарушений (часто совпадающие с рудоконтролирующими разрывами) хорошо выделяются рощицами - «колками» осин, берез и других деревьев. Среди сплошного растительно-почвенного покрова весьма полезны наблюдения за составом и обликом элювия в полотне и придорожных выемках грунтовых дорог, старых карьерах, сурочьих норах и т.д. (особенно на предмет наличия обломков бурых железняков, ожелезненных и обеленных пород, кварцевой сыпучки и т.д.).
В холмисто-каменистых степных ландшафтах нередко наблюдается прекрасная обнаженность, облегчающая дешифрирование АФС, аэровизуальные и обычные маршруты. Пример тому – южная часть хребта Ирендык в Баймакском районе РБ.
Также хорошая (нередко - идеальная) обнаженность присуща плоскогорьям, холмисто-увалистым плато, низкогорьям в каменистых пустынях и полупустынях. Зоны окисления по рудным телам в засушливых областях, почти или совсем лишенных растительности, нередко «светятся» яркими красками на однообразном фоне безрудных пород (месторождения Монголии, на плато Колорадо в США, пустынных плато в Андах и др.). Эти ландшафты благоприятны для металлометрической съемки, коренной литогеохимии, гидрогеохимического опробования любых выходов (искусственных и естественных) грунтовых вод. Именно по результатам металлометрического опробования (очень крупные и контрастные аномалии золота, мышьяка, вольфрама и др., не объяснимые известными здесь с древних времен мелкими золото-кварцевыми жилами) обозначилась в свое время высокая перспективность рудных узлов в Центральных Кызылкумах, где впоследствии был открыт ряд крупных и гигантских месторождений золота штокверкового типа (Мурунтау, Даугызтау, Кокпатас и др.).
Засушливые ландшафты весьма благоприятны для поисков урана и сопутствующей ему минерализации.
В условиях каменистых полупустынь и пустынь (в том числе на высокогорных плато) нередко прекрасно видны издалека выходы окисленных медных руд (полосы медной зелени на красновато-желтом общем фоне). Хороший дистанционный обзор местности облегчает также визуальное обнаружение древних эксплуатационных выработок, являющихся прямым поисковым признаком.
В субтропиках и особенно тропиках чрезвычайно мощно проявлено химическое выветривание каолинового и латеритного типа, часто до неузнаваемости изменяющее облик пород и руд субстрата. Нередко латеритные коры выветривания бронированы «кирасами» - плотными покровами железисто-глиноземистых пород. Здесь для диагностирования состава исходных породных комплексов и поисков руд эффективна геохимическая съемка по вторичным ореолам. Для решения задач картирования и поисков в условиях равнинного рельефа здесь практически невозможно обойтись без бурения.
