Ученые совершили прорыв в геологоразведке, научившись находить богатые залежи золота, скрытые глубоко под землей, с помощью обычных спутниковых снимков. Новая технология, разработанная специалистами Южного научного центра РАН и Геофизического института Владикавказского научного центра РАН, позволяет «видеть» сквозь горные породы и ландшафтные помехи, открывая новые перспективы для минерально-сырьевого комплекса России.
Все месторождения, которые можно было обнаружить невооруженным глазом или стандартными методами, уже найдены. Будущее – за поиском «слепых» рудных тел, которые не выходят на поверхность. И здесь на помощь приходят космические технологии.
Суть открытия в том, что ученые перестали рассматривать спутниковые снимки просто как фотографии местности. Они увидели в них мощный геофизический инструмент. Каждый пиксель на таком снимке — это информация об отраженном и излучённом электромагнитном спектре. Глубинные геологические процессы, формирующие золоторудные жилы, хоть и невидимы глазу, но subtly меняют химический состав почв и состояние растительности. Эти микроскопические аномалии «считываются» спутниковыми датчиками, но тонут в массе других, более ярких визуальных помех — рельефа, теней, сезонных изменений растительности.
Задача ученых заключалась в том, чтобы создать такой «цифровой фильтр», который отсек бы все лишнее и оставил лишь слабый сигнал, идущий из недр. Для этого они применили сложный математический аппарат. Сначала был создан массив из 29 признаков, описывающих территорию – от высоты над уровнем моря и крутизны склонов до разницы в изображениях между весной и осенью.
Затем с помощью факторного анализа этот массив был «сжат» до 15 ключевых факторов. Вручную, как настоящие детективы, ученые проанализировали их и отобрали 11, которые связаны именно с глубинными, рудообразующими процессами. Финальным шагом стал кластерный анализ, который разбил всю территорию на 83 типа элементарных участков.
Момент истины наступил, когда эту модель проверили на реальном объекте — месторождении «Радужное» в Кабардино-Балкарии. Оказалось, что контуры известной Первой рудной залежи, найденной ранее дорогостоящими геологоразведочными работами, с идеальной точностью совпали всего с двумя типами участков из 83 возможных! Это стало блестящим подтверждением точности метода.
Теперь участки земной поверхности, которые по спутниковым данным относятся к этим двум «золотоносным» типам, но находятся за пределами известного месторождения, считаются первоочередными целями для дальнейшей разведки. По сути, ученые создали «цифровой ключ» к поиску новых месторождений, который позволяет резко сузить зону поиска и сэкономить колоссальные средства, избегая бурения в неперспективных местах.
Эта разработка открывает новую эру в минерагении, превращая поиск полезных ископаемых из трудоемкого искусства в высокотехнологичную точную науку, где главным инструментом становятся спутники и алгоритмы.
Исследование опубликовано в журнале «Геология и геофизика Юга России»
Создано при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Десятилетия науки и технологий (ДНТ), объявленного Указом Президента Российской Федерации от 25 апреля 2022 г. № 231.
