geologyИзвестия высших учебных заведений. Геология и разведкаProceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration0016-77622618-8708Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting10.32454/0016-7762-2024-66-4-89-100geology-1095Research ArticleГЕОЛОГИЯ И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХGEOLOGY AND PROSPECTING FOR SOLID MINERAL DEPOSITSГеоморфометрический анализ цифровой модели рельефа Зимбабве и вопросы экзогенной металлогенииGeomorphometric analysis of Zimbabwe’ digital elevation model and issues of exogenic metallogenyhttps://orcid.org/0000-0002-7956-580XИгнатовП. А.IgnatovP. A.

Игнатов Петр Алексеевич — доктор геолого-минералогических наук, профессор, заведующий кафедрой геологии месторождений полезных ископаемых 

23, Миклухо-Маклая ул., г. Москва 117997

Petr A. Ignatov — Dr. of Sci. (Geol.-Min.), Professor, Department of Geology of Mineral Deposits 

23, Miklukho-Maklaya str., Moscow 117997

ignatovpa@mgri.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1150-1778ПоляковаЕ. В.PolyakovaE. V.

Полякова Елена Викторовна — доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник 

20, Никольский проспект, г. Архангельск 163020

Elena V. Polyakova — Dr. of Sci. (Geol.-Min.), Leading Researcher

20, Nikolsky ave., Arkhangelsk 163020

lenpo26@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3303-6520МинеевА. Л.MineevA. L.

Минеев Александр Леонидович — кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник 

20, Никольский проспект, г. Архангельск 163020

Alexander L. Mineev — Cand. of Sci. (Geol.-Min.), Senior Researcher

20, Nikolsky ave., Arkhangelsk 163020

 

mineew.al@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4508-4805МалютинС. А.MalyutinS. A.

Малютин Сергей Александрович —   кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры геологии месторождений полезных ископаемых 

23, Миклухо-Маклая ул., г. Москва 117997

Sergey A. Malyutin — Cand. of Sci. (Geol.-Min.), Associate Professor, Department of Geology of Mineral Deposits

23, Miklukho-Maklaya str., Moscow 117997

malyutinsa@mgri.ruФГБОУ ВО «Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе»РоссияSergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological ProspectingRussian FederationФедеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова Уральского отделения Российской академии наукРоссияFederal Research Center for Integrated Arctic Studies named after Academician N.P. Laverov, Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation20242201202566489100Copyright © Игнатов П.А., Полякова Е.В., Минеев А.Л., Малютин С.А., 20252025Игнатов П.А., Полякова Е.В., Минеев А.Л., Малютин С.А.Ignatov P.A., Polyakova E.V., Mineev A.L., Malyutin S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geology-mgri.ru/jour/article/view/1095Введение

Введение. Основу минерально-сырьевой базы Республики Зимбабве составляют многочисленные эндогенные месторождения хрома, никеля, меди, платины, золота, алмазов и других полезных ископаемых. Экзогенные месторождения имеют меньшее значение. Большинство экзогенных месторождений никеля в коре выветривания и золоторудных россыпей уже отработано. Однако перспективы выявления новых объектов далеко не исчерпаны. Актуален вопрос прогнозирования и поисков скрытых экзогенных месторождений.

Цель

Цель. Проведение геоморфометрического анализа цифровой модели рельефа Зимбабве с целью прогнозирования и поисков скрытых экзогенных месторождений полезных ископаемых.

Материалы и методы исследования. Для построения цифровой модели рельефа (ЦМР) территории Республики Зимбабве были использованы 120 сцен глобальной ЦМР SRTM Void Filled (версия SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) с заполненными областями отсутствующих данных) с пространственным разрешением 3 угловые секунды (~90 метров в пикселе). Данные были получены посредством сервиса EarthExplorer (https://earthexplorer.usgs.gov) от USGS (Служба геологической съемки США). Все операции осуществлялись в свободно распространяемом программном обеспечении SAGA GIS (http://www.saga-gis.org).

Результаты

Результаты. В основе оценки перспектив выявления экзогенных месторождений, формировавшихся в неоген-четвертичное время, может лежать расчет геоморфометрических параметров рельефа. Авторами проведен такой анализ цифровой модели рельефа Зимбабве. Установлено, что в рельефе отчетливо выражены региональные элементы геологического строения: выходы архейского фундамента, Великая дайка, протерозойские образования складчатого обрамления фундамента, породы мезозойского и кайнозойского чехла. В крупных сегментах рельефа отражены металлогенические таксоны, включая Зимбабвийский архейский эндогенный рудный пояс. Главный водораздел делит территорию на две геоморфологически разные части: северо-западную и юго-восточную.

Заключение

Заключение. Показано, что в крупных сегментах рельефа отражены и металлогенические таксоны, включая Зимбабвийский архейский рудный пояс. Предположено, что северо-западнее главного водораздела должны быть широко распространены погребенные россыпи золота и платины, а также переотложенные месторождения кобальта, никеля и скандия в латеритной коре выветривания.

Background

Background. The raw material base of the Republic of Zimbabwe covers numerous endogenic deposits of chromium, nickel, copper, platinum, gold, diamonds, and other minerals. Exogenic deposits are of less occurrence. Most exogenic nickel deposits in the weathering crust and gold ore placers have reached their point of exhaustion. However, there remain prospects for discovering new objects, which determines the relevance of forecasting and prospecting of hidden exogenic deposits in Zimbabwe.

Aim

Aim. A geomorphometric analysis of a digital elevation model (DEM) of Zimbabwe with a view to forecasting and prospecting exogenic mineral deposits.

Materials and methods

Materials and methods. A digital elevation model (DEM) of the Republic of Zimbabwe was constructed using 120 scenes of the SRTM Void Filled global DEM (SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) version with filled areas of missing data) with a spatial resolution of 3 arcseconds (~90 meters per pixel). The data was obtained through the EarthExplorer service (https://earthexplorer.usgs.gov) from the USGS (US Geological Survey). All operations were performed in the open-access SAGA GIS software (http://www.saga-gis.org).

Results

Results. Prospects for discovering exogenic deposits formed in the Neogene-Quaternary period can be assessed by calculating the geomorphometric parameters of the terrain. The conducted analysis of the DEM of Zimbabwe established that its terrain contains the following regional elements of the geological structure: outcrops of the Archean basement, the Great Dyke, Proterozoic formations of the folded framework of the basement, rocks of the Mesozoic and Cenozoic cover. Large terrain segments contain metallogenic taxa, including the Zimbabwean Archean endogenic ore belt. The main watershed divides the area into two geomorphologically different — north-western and south-eastern — parts.

Conclusion

Conclusion. Large terrain segments of the area under study are shown to contain metallogenic taxa, including the Zimbabwean Archean ore belt. An assumption is made that buried placers of gold and platinum, as well as redeposited deposits of cobalt, nickel, and scandium in the lateritic weathering crust should be widespread northwest of the main watershed.

Зимбабверегиональная геологиякора выветриванияроссыпицифровая модель рельефаZimbabweregional geologyweathering crustplacersdigital elevation modelГрант Минобрнауки РФ «Создание цифровой прогнозно-минерагенической основы Республики Зимбабве с использованием данных дистанционного зондирования и последующего выявления тектонических и флюидоразрывных признаков структур, контролирующих распределение месторождений минерального сырья»; государственное задание Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики им. Н.П. Лаверова Уральского отделения Российской академии наук (проект № 122011300380-5)Grant from the Ministry of Education and Science of the Russian Federation “Creation of a digital predictive mineragenic framework for the Republic of Zimbabwe using remote sensing data and subsequent identification of tectonic and fluid-fracturing features of structures controlling the distribution of mineral deposits”; state Assignment from the N.P. Laverov Federal Research Center for Integrated Arctic Studies of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (project No. 122011300380-5)ReferencesБелов С.В. Великая дайка Зимбабве. Природа. 2011. №. 7. С. 47—51.Belov S.V. The Great Dyke of Zimbabwe. Priroda. 2011. No. 7. P. 47—51 (In Russ.).Игнатов П.А., Малютин С.А., Ланчак М.М. Основные черты исторической и региональной металлогении кратона Зимбабве. Горный журнал. 2024. № 5. C. 28—37.Ignatov P.A., Malyutin S.A., Lanchak M.M. The main features of regional metallogeny of the Zimbabwe Craton. Gornyi Zhurnal. 2024. No. 5. P. 28—37 (In Russ.).Лебедева Е.В. Поверхности выравнивания Южной Африки: эволюция и сохранность. Геоморфология. 2011. № 1. С. 48—58.Lebedeva E.V. The leveling surfaces of South Africa: evolution and preservation. Geomorphology. 2011. No. 1. P. 48—58 (In Russ.).Никишин Д.А. Процессы генерализации в аналоговой и цифровой картографии. Системы и средства информатики. 2018. Т. 28. № 3. С. 204—216.Nikishin D.A. Generalization processes in analog and digital cartography. Computer science systems and tools. 2018. Vol. 28. No. 3. P. 204—216 (In Russ.).Полякова Е.В. Геоморфометрический подход в геоэкологических исследованиях северных территорий страны. Успехи современного естествознания. 2018. № 3. С. 117—122.Polyakova E.V. Geomorphometric approach in geoecological studies of the northern territories of the country. The successes of modern natural science. 2018. No. 3. P. 117—122 (In Russ.).Gann D. Quantitative spatial upscaling of categorical information: The multi‐dimensional grid‐point scaling algorithm. Methods in Ecology and Evolution. 2019. Т. 10. No. 12. P. 2090—2104.Gann D. Quantitative spatial upscaling of categorical information: The multi‐dimensional grid‐point scaling algorithm. Methods in Ecology and Evolution. 2019. Т. 10. No. 12. P. 2090—2104.Moore A.E., Cotterill F. P. D., Broderick T., Plowes D. Landscape evolution in Zimbabwe from the Permian to present, with implications for kimberlite prospecting. South African Journal of Geology. 2009. Т. 112. No. 1. P. 65—88.Moore A.E., Cotterill F. P. D., Broderick T., Plowes D. Landscape evolution in Zimbabwe from the Permian to present, with implications for kimberlite prospecting. South African Journal of Geology. 2009. Т. 112. No. 1. P. 65—88.Römer W. The distribution of inselbergs and their relationship to geomorphological, structural and lithological controls in Southern Zimbabwe. Geomorphology. 2005. Т. 72. No. 1—4. P. 156—176.Römer W. The distribution of inselbergs and their relationship to geomorphological, structural and lithological controls in Southern Zimbabwe. Geomorphology. 2005. Т. 72. No. 1—4. P. 156—176.Stevenson J.A., Sun X., Mitchell N.C. Despeckling SRTM and other topographic data with a denoising algorithm. Geomorphology. 2010. Т. 114. No. 3. P. 238—252.Stevenson J.A., Sun X., Mitchell N.C. Despeckling SRTM and other topographic data with a denoising algorithm. Geomorphology. 2010. Т. 114. No. 3. P. 238—252.Schoenberg R., Nagler Th.F., Gnos E., Kramers J.D., Kamber B.S. The Source of the Great Dyke, Zimbabwe, and Its Tectonic Significance: Evidence from Re-Os Isotopes. The Journal of Geology. 2003. Vol. 111, P. 565—578.Schoenberg R., Nagler Th.F., Gnos E., Kramers J.D., Kamber B.S. The Source of the Great Dyke, Zimbabwe, and Its Tectonic Significance: Evidence from Re-Os Isotopes. The Journal of Geology. 2003. Vol. 111, P. 565—578.Sun X., Rosin P. L., Martin R., Langbein F. Fast and effective feature-preserving mesh denoising. IEEE transactions on visualization and computer graphics. 2007. Vol. 13. No. 5. P. 925—938. https://doi.org/10.1109/TVCG.2007.1065Sun X., Rosin P. L., Martin R., Langbein F. Fast and effective feature-preserving mesh denoising. IEEE transactions on visualization and computer graphics. 2007. Vol. 13. No. 5. P. 925—938. https://doi.org/10.1109/TVCG.2007.1065Teitler Y., Cathelineau M., Ulrich M., Ambrosi J.P., Munoz M., Sevin B. Petrology and geochemistry of scandium in New Caledonian Ni-Co laterites. Journal of Geochemical Exploration. 2019. Т. 196. P. 131—155. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2018.10.009Teitler Y., Cathelineau M., Ulrich M., Ambrosi J.P., Munoz M., Sevin B. Petrology and geochemistry of scandium in New Caledonian Ni-Co laterites. Journal of Geochemical Exploration. 2019. Т. 196. P. 131— 155. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2018.10.009Wang Z., Li M.Y. H., Liu Z.R., Zhou M. Scandium: Ore deposits, the pivotal role of magmatic enrichment and future exploration. Ore Geology Reviews. 2021. Vol. 128. 103906pp. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103906Wang Z., Li M.Y. H., Liu Z.R., Zhou M. Scandium: Ore deposits, the pivotal role of magmatic enrichment and future exploration. Ore Geology Reviews. 2021. Vol. 128. 103906pp. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103906

The authors declare that there are no conflicts of interest present.