Под двумя-тремя километрами породы могут лежать богатые залежи никеля и платиноидов, но поверхностные методы их не видят. Ученые Воронежского госуниверситета и Кольского научного центра РАН предложили способ заглянуть вглубь, опираясь на плотность пород и данные тысяч скважин.
Метод работает на гравиметрии. Каждая порода имеет свою плотность, а значит, создает едва заметные отклонения в поле тяжести Земли. Алгоритм переводит эти отклонения в объемную геологическую картину. Опорой служит цифровая база измерений по образцам из более чем пяти тысяч скважин, пробуренных в регионе за десятилетия.
Построение идет в три шага. Сначала снимают искажения от осадочного чехла. Затем собирают региональную модель литосферы до 80 километров. И только потом переходят к детальной трехмерной модели верхней коры до 16 километров. Главная особенность — нормальная плотностная модель литосферы: она позволяет работать с абсолютными значениями и стыковать региональный и детальный уровни без разрывов.
Шестнадцать километров не означают добычу с такой глубины. Рудники сегодня работают на горизонтах до двух-трех километров, а Кольская сверхглубокая с трудом прошла двенадцать. Глубина нужна для другого. Медно-никелевые руды и платиноиды рождаются из магмы, идущей из мантии. Сами залежи формируются не в глубинных корнях, а в камерах-ловушках на доступных горизонтах. Чтобы найти эти ловушки, нужно проследить путь расплава снизу.
Проверка на Воронежском кристаллическом массиве показала, насколько поверхностные карты расходятся с недрами. Павловский батолит на поверхности выглядит одним образом, а на глубине до восьми километров оказывается единым силлообразным телом с субвертикальными корнями, смещенными на восток. Более того, у Павловского и соседних Лискинских гранитоидов обнаружилась общая корневая зона магматизма.
Практическая реализация метода стала возможной благодаря ГИС-технологиям: они обеспечивают точную привязку всех расчетов к реальным координатам.
Трехмерная модель в абсолютных плотностях позволяет прослеживать крупные интрузии на глубину и находить их корневые части. Для Воронежского массива это шанс обнаружить скрытые продолжения известных медно-никелевых объектов и проявлений платиноидов. Ученые дали недропользователям навигатор: бурить не наугад, а туда, где магматическая система действительно оставила рудную ловушку.
Источник: Известия Томского политехнического университета
Изображение: Сайт ФИЦ КНЦ РАН
