Keywords
spatial data analysis
complex forecasting
Section
Abstract
The paper deals with the methodology and results of forecasting sandstone-type uranium deposits on the territory of the Republic of Niger, based on the use of a set of regional geological and geophysical materials and a new technology for spatial analysis of data by the method of group accounting of arguments. The necessary information on the genesis and localization of sandstone-type uranium deposits in the study area is briefly outlined. Examples of identification of formal geological, tectonic and geophysical features that characterize the location of known large objects of uranium mineralization are given. On the example of reference ore and ore-less objects, an identification analysis of the features is carried out, focused on determining their aggregate information content. The results of the identification analysis made it possible to assess the weights of the features used and perform a comprehensive regional forecasting of sandstone-type uranium deposits in the territory of the Republic of Niger. Based on the results of the forecast, the three of the most promising sites were identified, where detailed work on the detection of industrial uranium mineralization is recommended.References
Артюшков Е.В. Физическая тектоника / М.: Наука. 1993. 456 с. [Artyushkov E.V. Physical tectonics / M.: Nauka. 1993. 456 p. (in Russian)].
Бабаянц П.С., Трусов А.А. Методы распознавания образов при геологическом картировании и прогнозе оруденения / Вопросы теории и практики геологической интерпретации геофизических полей. Материалы 48-й сессии Международного научного семинара им. Д.Г. Успенского – В.Н. Страхова. СПб.: ВСЕГЕИ. 2022. С. 19–21. [Babayants P.S., Trusov A.A. Metody raspoznavaniya obrazov pri geologicheskom kartirovanii i prognoze orudeneniya / Voprosy teorii i praktiki geologicheskoj interpretacii geofizicheskih polej. Materialy 48-j sessii Mezhdunarodnogo nauchnogo seminara im. D.G. Uspensky – V.N. Strakhov. SPb.: VSEGEI. 2022. P. 19–21. (in Russian)].
Белашев Б.З., Бойчук М.А., Горьковец В.Я. и др. Костомукшский рудный район (геология, глубинное строение и минерагения). Издательство: Карельский научный центр РАН. Петрозаводск, 2015. 322 с. [Belashev B.Z., Boichuk M.A., Gorkovets V.Ya. et al. Kostomuksha ore district (geology, deep structure and mineragenia). Publisher: Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. Petrozavodsk, 2015. 322 p. (in Russian)].
Бойцов В.Е. Геология месторождений урана. М.: Недра, 1989. 302 с. [Boytsov V.E. Geology of uranium deposits / M.: Nedra, 1989. 302 p. (in Russian)].
Глазнев В.Н., Якуба И.А. Мощность земной коры территории Республики Нигер по данным стохастической интерпретации гравитационного поля // Вестник Воронежского государственного университета. Сер. Геология. 2020. № 4. С. 46–58. https://doi.org/10.17308/geology.2020.4/3126 [Glaznev V.N., Yacouba I.A. Determining the thickness of the Earth’s crust in the territory of the Republic of the Niger based on the stochastic interpretation of the gravitational field // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Geologiya. 2020. № 4. P. 46–58 (in Russian)].
Глазнев В.Н., Якуба И.А. Гравитационный эффект осадочного чехла территории Республики Нигер // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология. 2021. № 2. С. 71–82. https://doi.org/10.17308/geology.2021.2/3490 [Glaznev V.N., Yacouba I.A. The gravitational effect of the sedimentary cover located in the Republic of Niger // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Geologiya. 2021. № 2. P. 71–82 (in Russian)].
Глазнев В.Н., Минц М.В., Якуба И.А. Трехмерная плотностная модель земной коры территории Республики Нигер // Вестник КРАУНЦ. Сер. Науки о Земле. 2021. № 4 (52). С. 6–21. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2021-4-52-6-21 [Glaznev V.N., Mints M.V., Yacouba I.A. Three-dimensional density model of the earth’s crust of the territory of the Republic of Niger // Vestnik KRAUNTs. Nauki o Zemle. 2021. № 4(52). P. 6–21 (in Russian)].
Калинин Д.Ф. Информационно-статистический прогноз полезных ископаемых / СПб.: ФГУНПП «Геологоразведка». 2011. 164 с. [Kalinin D.F. Information and statistical forecast of minerals / SPb.: FSUNPP «Geologorazvedka». 2011. 164 p. (in Russian)].
Кербали М. Методология комплексных космо-, аэро- и наземных геофизических работ с целю крупномасштабного геокартирования и поисков месторождений урана в условиях района Хоггар (Алжир) / Дисс. канд. техн. наук. М., 2000. 190 с. [Kerbaly M. Methodology of complex cosmo-, aero- and ground geophysical surveys with the aim of large-scale geomapping and prospecting of uranium deposits in the Hoggar region (Algeria) / Diss. Cand. of Techn. Sci. M. 2000. 190 p. (in Russian)],
Кисляков Я.М., Щеточкин В.Н. Гидрогенное рудообразование / М.: ЗАО Геоинформмарк, 2000. 608 с. [Kislyakov Ya.M., Shchetochkin V.N. Gidrogenic ores generstion / M.: ZAO Geoinformmark, 2000. 608 p. (in Russian)].
Минц М.В., Глазнев В.Н., Муравина О.М. Глубинное строение коры юго-востока Воронежского кристаллического массива по геофизическим данным: геодинамическая эволюция в палеопротерозое и современное состояние коры // Вестник Воронежского государственного университета. Сер. Геология. 2017. № 4. С. 2–23. [Mints M.V., Glaznev V.N., Muravina O.M. Deep structure of the crust in the southeast of the Voronezh crystalline massif according to geophysical data: geodynamic evolution in the Paleoproterozoic and the current state of the crust // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Geologiya. 2017. № 4. P. 2–23 (in Russian)].
Муравина О.М. Возможности метода группового учета аргументов при статистической обработке петрофизических данных // Вестник Воронежского государственного университета. Сер. Геология. 2009. № 2. С. 150–154 [Muravina O.M. Possibilities of the method of group accounting of arguments in the statistical processing of petrophysical data // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Geologiya. 2009. № 2. P. 150–154 (in Russian)].
Муравина О.М. Метод группового учета аргументов при анализе геофизических данных // Геофизика. 2012. № 6. С. 16–20. [Muravina O.M. Method of group accounting of arguments in the analysis of geophysical data // Geofizika. 2012. № 6. P. 16–20 (in Russian)].
Муравина О.М. Идентификационный анализ петрофизических характеристик пород осадочного чехла Воронежской антеклизы // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2013. № 2 (22). С. 20–25 [Muravina O.M Identification analysis of petrophysical characteristics of sedimentary cover rocks of voronezh anteclise // Vestnik KRAUNTs. Nauki o Zemle. 2013. № 2 (22). P. 20–25 (in Russian)].
Муравина О.М., Долгаль А.С., Аузин А.А. и др. Сферы применения современных статистических методов обработки геофизической информации // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология. 2019а. № 4. С. 79–84. https://doi.org/10.17308/geology.2019.4/2699 [Muravina O.M., Dolgal A.S., Auzin A.A. et al. Scopes of application of modern statistical methods of processing of geophysical information // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Geologiya. 2019a. № 4. P. 79–84. (in Russian)].
Муравина О.М., Пономоренко И.А. Программная реализация метода группового учета аргументов при идентификационном моделировании геолого-геофизических данных // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология. 2016. № 2. С. 107–110 [Muravina O.M., Ponomorenko I.A. Software implementation of the method of group accounting of arguments in the identification modeling of geological and geophysical data // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Geologiya. 2016. № 2. P. 107–110 (in Russian)].
Муравина О.М., Пономаренко И.А., Минц М.В. Применение метода группового учета аргументов для анализа петрофизических данных // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2021. № 3 (51). С. 5–15. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2022-3-51-5-15 [Muravina O.M., Ponomаrenko I.А., Mints M.V. Application of the method of group accounting of arguments for the analysis of petrophysical data // Vestnik KRAUNTs. Nauki o Zemle. 2021. № 3 (51). P. 5–15. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2022-3-51-5-15 (in Russian)].
Муравина О.М., Чернышова М.Н., Жаворонкин В.И. Идентификационный анализ ультрамафит-мафитовых интрузий мамонского комплекса Воронежского кристаллического массива // Вестник КРАУНЦ. Сер. Науки о Земле. 2019б. № 3 (43). С. 88–98. [Muravina O.M., Chernyshova M.N., Zhavoronkin V.I. Identification analysis of ultramafic-mafic intrusions in the mamonsky complex of the Voronezh crystalline massif // Vestnik KRAUNTs. Nauki o Zemle. 2019b. № 3 (43). P. 88–98 (in Russian)].
Никитин А.А. Теоретические основы обработки геофизической информации. М.: Недра, 1988. 337 с. [Nikitin A.A. Theoretical basements of processing geophysical information. M.: Nedra. 1988. 337 p. (in Russian)].
Сорохтин Н.О., Козлов Н.Е., Глазнев В.Н. и др. Геология и потенциальная нефтегазоносность полуострова Рыбачий (Кольский полуостров) // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2011. № 5. С. 14–19 [Sorokhtin N.O., Kozlov N.E., Glaznev V.N. et al. Geology and potential oil-and-gas content of the Rybachi peninsula (Kola peninsula) // Geologiya, geofizika i razrabotka neftyanyh i gazovyh mestorozhdenij. 2011. № 5. P. 14–19 (in Russian)].
Тарханов А.В., Бугриева Е.П. Крупнейшие урановые месторождения мира. Минеральное сырье. № 27. М.: ВИМС, 2012. 118 с. [Tarkhanov A.V., Bugrieva E.P. The largest uranium deposits of the world. Mineral rerourses. № 27. M.: VIMS. 2012. 118 p. (in Russian)].
Якуба И.А. Петрофизические свойства ураноносных пород Республики Нигер (обзор данных). Геофизические исследования: методика работ, интерпретация данных: Материалы ежегодной молодежной научной конференции кафедры геофизики Воронежского государственного университета. Под ред. А.А. Аузина. Воронеж: «Научная книга», 2019а. С. 90–97 [Yacouba I.A. Petrophysical properties of uranium-bearing rocks of the Republic of Niger (data review). Geophysical research: methods of work, data interpretation: Materials of the annual youth scientific conference of the Department of Geophysics of Voronezh State University. Ed. A.A. Auzin. Voronezh: Nauchnaya kniga, 2019a. P. 90–97. (in Russian)].
Якуба И.А. Геологическая и петрофизическая характеристика урановых месторождений песчаникового типа Республики Нигер. Студенческая наука как ресурс инновационного потенциала развития. VIII междунар. студенческая науч. конф. Материалы и доклады Часть II. Отв. ред. Л.П. Земскова. Воронеж: Воронежский гос. ун-т. 2019б. с. 3–11. [Yacouba I.A. Geological and petrophysical characteristics of uranium deposits of sandstone type of the Republic of Niger / Student science as a resource of innovative development potential. VIII International. student scientific. Conf. Materials and reports Part II. Ed. L.P. Zemskova. Voronezh: Voronezh state univ. 2019b. P. 3–11].
Ahmed K.S., Liu K., Paterne M.A. et al. Anatomy of Eastern Niger Rift Basin with Specific References of Its Petroleum Systems // International Journal of Geosciences. 2020. V. 11. № 5. P. 305–324. https://doi.org/10.4236/ijg.2020.115016
Amante C., Eakins B.W. ETOPO1 – 1 Arc-Minute Global Relief Model: Procedures, Data sources and Analysis // NOAA Technical Memorandum NESDIS NGDC-24. National Geophysical Data Center, NOAA. 2009. https://doi.org/10.7289/V5C8276M
ArcGIS 9. Spatial Analyst user guide / ESRI. Redlands. USA. 2002. 216 p.
Billon S., Patrier P. Diagenetic and hydrothermal history of the host rock of the Imouraren uranium deposit (Tchirezrine 2 Formation - Tim Mersoï Basin, Niger) // Journal of African Earth Sciences. 2019. V. 160. 103637. https://doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2019.103637
Bohari A.D., Harouna M., Mossad A. Geochemistry of Sandstone Type Uranium Deposit in Tarat Formation from Tim-Mersoi Basin in Northern Niger (West Africa): Implication on Provenance, Paleo-Redox and Tectonic Setting // Journal of Geoscience and Environment Protection. 2018. V. 6. № 8. P. 185–225. https://doi.org/10.4236/gep.2018.68014
Bowden P., Bennett J.N., Kinnaird J.A. et al. Uranium in the Niger-Nigeria younger Granite Province // Mineralogical Magazine. 1981. V. 44 (4). P. 379–389. https://doi.org/10.1180/minmag.1981.044.336.03
Bowell R.J. An updated integrated development plan for the Madaouela project, Niger / SRK - Consulting Limited. UK, 2015. 628 p.
Carranza E.J.M. Geologically-Constrained Mineral Potential Mapping. Examples from the Philippines. International Institute for Aerospace Survey and Earth Sciences. ITC Publication № 86. The Netherlands, 2002. 497 p.
Cazoulat M. Geology environment of the Uranium deposits in the Carboniferous and Jurassic sandstones of the Western margin of the Air mountains in the Republic of Niger. Geological environments of sandstone-type uranium deposits. International Atomic Energy Agency. Austria. Vienna. 1985. P. 247–263.
Croisy P. The Akouta underground uranium mine, Niger // Shigen-Chishitsu. 2013. V.63 (2). P. 81–90. https://doi.org/10.11456/shigenchishitsu.63.81
Dahlkamp F.J. Uranium Ore Deposits. Berlin. Springer-Verlag, 1993. 460 p.
Glaznev V.N., Mints M.V., Muravina O.M. et al. Complex geological–geophysical 3D model of the crust in the southeastern Fennoscandian Shield: Nature of density layering of the crust and crust-mantle boundary // Geodynamics & Tectonophysics. 2015. V. 6. № 2. P. 133–170. https://doi.org/10.5800/GT-2015-6-2-0176
Jaireth S., McKay A., Lambert I. The Geology of Uranium deposits in Kazakhstan points to similar deposits in Australia // AUSGEO News. 2008. V. 89. P. 8–13.
Kinnaird J.A., Nex P.A.M. Uranium in Africa // Episodes. 2016. V. 39. № 2. P. 335–359. https://doi.org/10.18814/epiiugs/2016/v39i2/95782
Konate M., Denis M., Yahaya M. et al. Structuration extensive et transtensive au Devono-Dinantien du bassin de Tim Mersoï (bordure occidentale de l’Aïr, Nord Niger) // Annales de l’Université de Ouagadougou. Série C. 2007. V. 5. P. 1–32.
Liegeois J.P., Benhallou A., Azzouni-Sekkal A. et al. The Hoggar swell and volcanism: Reactivation of the Precambrian Tuareg shield during Alpine convergence and West African Cenozoic volcanism. Plates, plumes, and paradigms. Eds: Foulger G.R., Natland J.H., Anderson D.L. Geological Society of America, Special Paper, 2005. P. 379–400. https://doi.org/10.1130/0-8137-2388-4.379
Mamadou M.M., Cathelineau M., Deloule E. et al. Cenozoic oxidation episodes in West Africa at the origin of the in situ supergene mineral redistribution of the primary uranium orebodies (Imouraren deposit, Tim Mersoï Basin, Northern Niger) // Mineralium Deposita. 2020. 55 (3). P. 1–20. https://doi.org/10.1007/s00126-019-00945-w
Maus S., Barckhausen U., Berkenbosch H. et al. EMAG2: A 2 arc-min resolution Earth Magnetic Anomaly Grid compiled from satellite, airborne, and marine magnetic measurements // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2009. 10. Q08005. https://doi.org/10.1029/2009GC002471
Meyer B., Saltus R., Chulliat A. EMAG2v3: Earth Magnetic Anomaly Grid (2-arc-minute resolution). Version 3 / NOAA National Centers for Environmental Information. 2017. https://doi.org/10.7289/V5H70CVX
Mints M.V., Glaznev V.N., Muravina O.M. et al. 3D model of Svecofennian Accretionary Orogen and Karelia Craton based on geology, reflection seismics, magnetotellurics and density modelling: Geodynamic speculations // Geoscience Frontiers. 2020. V. 11. № 3. P. 999–1023. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2019.10.003
Mitrofanov F.P., Sharov N.V., Zagorodny V.G. et al. Crustal structure of the Baltic shield along the Pechenga−Kostomuksha-Lovisa geotraverse // International Geology Review, 1998. V. 40 № 11. P. 990–997. https://doi.org/10.1080/0020681980946
Muravina O.M., Davudova E.I., Ponomarenko I.A. Possibility of identification of modeling in complex analysis geological and geophysical data / Practical and Theoretical Aspects of Geological Interpretation of Gravitational, Magnetic and Electric Fields. Proceedings of the 45th Uspensky International Geophysical Seminar. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. 2019a. P. 157–162.
Muravina O.M., Glaznev V.N., Zhavoronkin V.I. et al. Reflection of the Petrophysical Basement Rocks Models in Geophysical Fields / Practical and Theoretical Aspects of Geological Interpretation of Gravitational, Magnetic and Electric Fields. Proceedings of the 45th Uspensky International Geophysical Seminar. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. 2019b. P. 49–54.
OECD & NEA. Uranium 1999 / Report by OECD Nuclear Energy Agency and International Atomic Energy Agency. France. Paris. 2000. 338 p. https://doi.org/10.1787/9789264189898-en
Pagel M. Uranium deposits in the Arlit area (Niger) / Mineral Deposit Research: Meeting the Global Challenge. New-York. Springer, 2005. Р. 303–305. https://doi.org/10.1007/3-540-27946-6_79
Pasyanos M.E., Masters G., Laske G. et al. LITHO1.0: An updated crust and lithospheric model of the Earth // Journal Geophysical Research. Solid Earth. 2014. V. 119. P. 2153–2173. https://doi.org/10.1002/2013JB010626
Pavlis N.K., Holmes S.A., Kenyon S.C. et al. The development and evaluation of the Earth Gravitational Model 2008 (EGM2008) // Journal Geophysical Research, Solid Earth. 2012. V. 117. B04406. https://doi.org/10.1029/2011JB008916
Rechenmann J., Louis P. Mesure gravimetriques dans le Niger orienta. Années 1963 – 1964 – 1965. Rapport Office de la Recherche Scientifique et Technique Outre–Mer. Paris, 1966. 83 p.
Rigault C. Cristallochimie du fer dans les chlorites de basse temperature : implications pour la geothermometrie et la determination des paleoconditions redox dans les gisements d’uranium. These Pour l’obtention du Grade de Docteur de l’Université de Poitiers. Poitie, 2010. 260 р.
Sani A., Konate M., Wollenberg P. et al. Tectono-sedimentary evolution of the uranium deposits of the DASA graben, northern Niger // Global Journal of Science Frontier Research. 2021. 21 (1). P. 36–64. https://doi.org/10.34257/GJSFRHVOL21IS1PG37
Schluter T. Geological Atlas of Africa. Berlin: Springer, 2008. 318 p.
Thieblemont D. Geological Map of Africa at 1:10M scale / Cape Town: CGMW-BRGM, 2016. https://doi.org/10.14682/2016GEOAFR
Yacouba I.A., Glaznev V.N. The thickness of the Earth’s crust in the territory of Republic of the Niger according to the stochastic interpretation of the gravity field / Kukkonen I.T. et al., (Eds.). Lithosphere 2021 – Eleventh Symposium on the Structure, Composition and Evolution of the Lithosphere in Finland. Helsinki: Institute of Seismology, University of Helsinki, 2021. Report S-71. P. 157–160.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Copyright (c) 2022 Глазнев В.Н., Муравина О.М., Якуба И.А.