Использование элементов многомерной статистики для обработки данных наземной гамма-спектрометрии при поисках гидротермальных месторождений золота

Abstract

Актуальность работы определяется необходимостью улучшения информативности гамма-спектрометрических исследований в условиях невысокой контрастности радиогеохимических аномалий. Крупные и средние по запасам гидротермальные месторождения золота в освоенных районах золотодобычи уже обнаружены. Поиск небольших слабо проявленных в геохимических полях золоторудных объектов требует использования дополнительных процедур обработки радиогеохимических данных для выделения «полезного» сигнала от гидротермально измененных пород. Усиление контрастности гамма-спектрометрических эффектов от продуктов деятельности флюидогенных систем возможно за счет анализа параметров локальной вариативности фонового содержания радионуклидов. Сложность решения этой задачи обусловлена одновременным влиянием на особенности фоновой флуктуации радиогеохимического поля группы сильных природных факторов. Основными из этих факторов являются: минеральный состав горных пород и ландшафтно-морфологическое строение территорий. Для определения специализации радиоактивных аномалий кроме информации по содержанию естественных радиоактивных элементов часто привлекают расчетные отношения: K/Th, U/Th и U/K. Появляется необходимость их совместного анализа, который можно упростить с помощью статистических способов выделения наиболее информативных признаков и сокращения их количества. Цель работы: апробация алгоритма статистической обработки данных крупномасштабных наземных гамма-спектрометрических съемок на трех гидротермальных золоторудных объектах. Методы исследования: наземные гамма-спектрометрические измерения концентраций 40 K, 238 U (226 Ra), 232 Th; статистическая обработка данных с использованием кластерного и многофакторного дисперсионного анализа методом главных компонент. Результаты. Проведена оценка и учет особенностей фоновых колебаний содержаний естественных радионуклидов. Путем многопризнакового статистического анализа значений коэффициентов концентраций естественных радиоактивных элементов и их индикаторных отношений определена радиогеохимическая специализация гамма-спектрометрических аномалий. Оценена связь радиоактивных аномалий с гидротермально-метасоматическими околорудными изменениями.

The relevance of the researchis determined by the requirements of improving the informative value of gamma-spectrometric exploration under the low contrast of radiometric anomalies. Large- and medium-size hydrothermal gold deposits in the developed areas have already been discovered. The prospecting of small gold objects, which poorly manifested in geochemical patterns, requires the use of additional steps for processing gamma-spectrometry data in order to extract «useful» signs from hydrothermal altered rocks. Enhancement of contrast in gamma-spectrometric effects from products of fluid-generating systems is possible due to the analysis of local variability in background content of radionuclides. The complexity of finding the solution for this problem is fed by the simultaneous influence of several strong natural factors on the features of the radiogeochemical field background fluctuation. The main factors are the mineral composition of rocks and landscape-morphological structure of the territories. In order to determine the peculiarities of radioactive anomalies, in addition to the natural radioactive elements content, the K/Th, U/Th and U/K ratios are often attracted. There is a need for their joint analysis, which can be simplified using statistical methods to identify the most informative features and reduce their number. The main aim is: testing the algorithm of large-scale ground gamma-ray spectrometric surveys data processing with the use of statistics at three hydrothermal gold objects Methods: surface gamma-spectrometric measurements of 40 K, 238 U (226 Ra), 232 Th concentrations; statistical data processing using cluster and multi-factor variance analysis by principal component method Results. We estimated the features of background fluctuations of natural radioactive elements content. The radiogeochemical peculiarities of gamma-spectrometric anomalies are defined based on multidimensional statistical analysis of concentration coefficients and in- dicative ratios. The correlation of the radioactive anomalies with wallrock alterations is estimated.