RESEARCH OF CHEMICAL AND MINERALOGICAL STRUCTURES

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
64  
 
 
Сурет 1 - Қызылода ескі күл үйінділерінің орналасу жоспары 
 
Күл үйіндісінің үшінші және төртінші секциясы электр станцияның мұқтажына ғана арналған 
(кеңейтудің III және IV кезегі). Күлүйіндінің секциялары бойынша зерттеулердің және есептеудің 
нәтижелері келес 1- кестеде көрсетілген. 
 
Кесте 1 - Күлүйіндінің жалпы сипаттамасы 
 
Аты 
Өлшем 
бірлігі 
Секции 
Қосымша 
 
№1 и №2 
№3 и №4 
Күлүйіндінің жалпы алаңы  
га 
19,5 
61,5 
- 
Күлүйіндінің көлемі 
тыс. м3 
342,70 
1597,38 
- 
Дамбаның ұзындығы 
м 
6-7 
6-7 
- 
 
Қазіргі  уақытта  №3  секция  күлмен  толтырылған,  №4  секция  пайдалануға  және  толтыруға 
жақын. 
Күл фракциясы бойынша келесі гранулометриялық құрамына ие: 
>2,0 мм           - 2,8%                    0,05-0,02 мм          -6,0% 
2-0,5 мм          - 9,6%                    0,02-0,01 мм          -2,0% 
0,5-0,25мм      -31,6%                   0,01-0,005 мм        - 0,9% 
0,25-0,1 мм     -40,6%                   <0,005 мм              -0,8% 
0,1-0,05 мм     -5,7% 
Күл құрғақ жағдайда желмен оңай желпілдейді (шаңдатады). 
Алаңда  құммен  ұштасқан  түскі  бетінен  1,0-2,5  м  тереңдікте  өтпей  жатып  қалған  топырақ 
сулары жаппай ашылған. Топырақ су бетінің абсолютты таңбасы 124,7-124,1 м құрайды. Деңгейдің 
амплитудалық ауытқуы 0,5 м. 
№1 және №2 секцияның жалпы аумағы 19,5 га құрайды. 
Дамбы ұзындығы 6-7 м, күлқожымен толу шамасы  – 130,3-131,3 м. 
№3 және №4 секциясы ЖЭО күлқожыды қалдықтарын қатпарлау үшін ғана қолданған. Қазірігі 
уақытта бұл секциялар толық. 
Күлүйіндінің №3 секция аумағы 28,9 га құрайды, ал №4 секцияның аумағы -32,6 га. Төменде 
көрсетілген 2 суретте Қызылорда қаласында орналасқан күлүйіндінің жоспары көрсетілген. 

ISSN 1991-3494                                                              
№ 5. 2014 
 
 
65 
 
 
Сурет 2- Қызылорда ескі күл үйінділерінің ситауциялық схемасы. 
 
Кейінгі  де  тығыздығын  анықтау  бойынша  зертханалық  зерттеулердің  есебінің  нәтижесі 
орындалған (кесте 2). Күлүйінді қасиетін зерттеу мақсаты үшін үлгінің әртүрлі іріктелу тереңдікті 
1х1м жоспардағы өлшемен 7 өнім орындалды (кесте 2 ).  
Оларды  6  м  ұзындықты  дамбамен  үлкейту  кезіндегі  секцияның  пайдалы  сыйымдылығы 
мыналарды құрады: 
- №3 секция– 654070 м3; 
 
Кесте 2 - Қызылорда қаласындағы ЖЭО-6  күлүйіндісінің физикалық қасиеттері 
 
 
№
өнім
і 
 
 
 
Ір
ік
теу
 тер
еңд
іг
і 
  
Қа
тт
ы
 бө
лш
ег
інің 
 
тығы
зды
ғы
 P
S
 г
с/см
3 
 Ққ
ұр
ға
қ 
то
пы
ра
қтың
  
тығы
зды
ғы
 P
Б г
с/см
3 
Таб
иғи 
ы
лғ
ал
ды
лы
қ 
W 
%
 
Кө
ле
м
дік
 ы
лғ
ал
ды
лы
қ 
 
W %
 
Ке
уе
ктәл
әк
 n
 %
 
Ке
уе
ктәл
әк
  
ко
эф
ф
иц
ентт
і е
 
Ы
лғ
ал
ды
лы
қ 
дә
ре
же
сі,
 S
r 
Ш-1 
1,5 
2,20 
0,68 
0,96 
28,5 
69,0 
2,23 
0,41 
Ш-2 
1,0 
2,20 
0,79 
0,87 
8,5 
64,1 
1,79 
0,13 
Ш-3 
1,5 
2,20 
0,59 
1,09 
49,8 
73,2 
2,73 
0,68 
Ш-5 
0,7 
2,20 
1,11 
1,27 
160,0 
49,5 
0,98 
3,23 
Ш-6 
1,5 
2,20 
0,45 
0,86 
41,7 
79,5 
3,88 
0,52 
Ш-7 
1,5 
2,20 
0,57 
0,66 
8,9 
74,1 
2,86 
0,12 
 
Жылу  энергетикасының  дамуы  көптеген  мөлшерде  күлдіқожды  қалдықтарының  шығуымен 
жалғасуда,  олардың  жиналуы  маңызды  экологиялық  қиындықтарды  тудырады.  Қоршаған  ортаны 
қорғаудың  маңызды  шарты  табиғи  ресурстарды  рациональды  пайдалану,  қалдықтарды  көптеп 
қолдануда  тәжрибелік  іс-әрекеттерді  қажет  етеді.  Бұл  экономикалық  және  әлеуметтік  есепті 
шешуде 
көп 
мүмкіндікті 
өндірістік 
құрылыс 
материалдары 
иемденеді. 
Жылу 
электростанцияларында  күл  мен  қожды  пайдаланудағы  тәжрибеміз  көрсеткен  осы  екі  өндірістік 

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
66  
қалдық,  құрылыс  материалдары  мен  конструкцияларын  дайындаудағы шикізат  ретінде  қолдануға 
болады.  
Құрылымы  және  түйіршік  құрамына  байланысты  олар  ерітінділермен  бетондарда  кешенді 
қолдануы  мүмкін,  микро  толтырғыш  бетонның  және  ерітіндінің  технологиялық  қасиеттерін 
жақсартады, қарапайым инертті толтырғыштарды ауыстырады.   
Жанған күлдер мен қождар жанармай компонентінің органикалық емес фазалық ауысуындағы 
термохимиялық өнім болып табылады, минералдың араласқан түрлерінен тұрады.   
Шыққан  күл  қождардың  химиялық  және  минералогиялық  құрамы,  жану  процессі  кезінде 
жанармай  құрамы  мен  күрделі  химиялық  ауысулары  арқылы  анықталады.  ЖЭС  күл  қожды 
материалдары әртүрлі деңгейде метаморфияланған сазды минералдар.  
Жұмыс  үшін  Қызылорда  ЖЭО-ның  күл  гидрожойғышының  7  үлгісі  келтірілді.  Зерттеулерді 
үлгіге жүргізуде № I – үлгі 1,2,3;  № II – үлгі 4,5;  № III – үлгі 6,7 біріктірілді. 
Қызылорда  ЖЭО-ның  күл  гидрожойғышы  төгілмелі  шикізат  материалын  көрсетеді,  бұл 
шектерінің өлшемі 5мм дейін. 
Күл  қожды  қоспадағы  күлдің  құрамы  69,39  –90,18  %,    қожды  құм  9,76  –  30,61  %.  Қожды 
қиыршык  тастың  қоспасы  аз  көлемде    0,06  –  1,15  %.  ГОСТ  25592-91  «Жылу 
электростанцияларындағы  бетонның  күлқождар»  қоспасы  күлдің  түйіршікті  құрамы  бойынша 
Қызылорда ЖЭС орта түйіршікті типке жатқызылады. 
 
Кесте 3 - Қызылорда күлүйінділеріндегі күлдің гранулометриялық құрамы 
 
Күл 
үйіндінің 
нөмірі 
Елеуіштегі қалдықтар, % салмағы бойынша 
0,14  тордан  бойынша 
өткен, % салмағы  
5,0 
2,5 
1,25 
0,63 
0,315 
0,14 
I 
1,15 
0,98 
4,98 
4,43 
16,72 
32,48 
39,26 
II 
0,36 
0,32 
3,02 
5,08 
21,83 
34,52 
34,87 
III 
0,06 
0,08 
1,32 
1,17 
7,19 
33,28 
56,90 
 
Керамикалық  шикізат  ретінде  пайдаланылатын  гранулометриялық  күлдің  құрамын  қалыптау 
қасиетіне  әсер  етеді.  Күлдің  гранулометриялық  құрамына  байланысты,  біріктіруші  саздың 
сапасына  тығыздығына  және  механико  –  құрылымдық  қасиеттеріне  байланысты  күл  сазды 
қоспалар үлкен көлемде ауытқиды. Жүйенің байланысы күлдің диспенстілігінің үлкеюімен азаяды, 
тығыздығы көтеріледі, күл сазды компазициялардың қалыпты қасиеті жақсарады.  
Петрографиялық  және  микроскопиялық  зерттеулер  көрсеткендегідей  күл  қождардың 
құрамынан  4  түрлі  затты  бөлуге  болады:  шыныкөргіш,  аморфталған  сазды,  кристалды  және 
органикалық заттар. Шыныкөргіш заттар гидротоцияға ұшыраған сфералық қалыптасулар түрінде 
көрсетілген.  Күлдің  органикалық  бөлігі  кокс  пен  жартылай  кокс  түрінде  көрсетілген.  Күлдің 
кристалды  фазасы  кварц  түйіршіктерінен,  муллиттен,  гематиттен,  коллиниттен,  дала  шпатынан 
тұрады. 
Химиялық  құрамы  бойынша  күл  үлгісі  біртекті  яғни  аз  көлемді  қамтиды  (кесте  3.7)  кестеде 
көрсетілгендей  ауытқу  кезіндегі  жоғалту  27,33-30,07%.  Ауытқу  кезіндегі  жоғалтудың  жоғары 
көрсеткіші  бізге  жанбаған  жанармай  мен  буқазандығы  агрегаттарының  нормальды  жұмыс 
режимінің бұзылғандығын көрсетеді. 
Қызылорда ЖЭО күл гидрожойғыш негізінде кремнезем қышқылынан  (45,45 – 46,37 %) және 
глинозем  (16,62  –  17,70  %),  калций  қышқылынан  (1,66  –  2,20  %),  магниден(0,86  –1,12  %), 
темірден2,98  –3,41  %)  және  сілтілі  материалдарынан  (0,80-1,04%)тұрады.  Тотықтар  құрамына 
байланысты  кальций,  магний,  күкірт  және  күкірт  қышқылына  біріктіріледі,  натрий  және  калий 
сілтілі  оксидтері  қайта  есептеуде  Na2О  құралған  күлқожды  қоспа  және  майда  түйіршікті  күл 
үлгісінің  қоспасы.  Қызылорда  ЖЭС-ның  гидрожойғышы  ГОСТ  25592-91  талаптарына  жауап 
береді. « Жылу  электростанцияларының бетондарына арналған күл қожды қоспалар. Техникалық 
шарттар».   

ISSN 1991-3494                                                              
№ 5. 2014 
 
 
67 
Құрамында  5%  СаО  бар    күл  майда,  ұнтақ  вальцтар  мен  технологиялық  шикізат  ретінде 
қолданылады. 
Химиялық  талдау  нәтижесі  бойынша  зерттелініп  жатқан  Қызылорда  ЖЭО  күлін  жартылай 
қышқыл минеральды қоспа ретінде қарастыруға болады, онда 16,62 – 17,70 % Аl2О3. 
Күлдің  негізгі  құрамының  бірі  болып  жылуды  өткізбеу  қасиеті,  жылуұстағыш  керамикалық 
шикізат ретінде қолдануға мүмкіндік береді. 
Күлсазды қоспаның қалыпты қасиеттерін күлдің фракциялар құрамын таңдау мен енгізілетін 
саздың  мөлшерімен  реттеуге  болады.  Күл  негізінде  керамикалық  бұйымдарды  алуда 
пластификатор  ретінде саз қосады, жоғары иілімді 15  – 20%, орташа иілімді   – 25 – 35%, белгілі 
мөлшерде  иілімді  –  35  –  50%,  олардың  иілімділік  санына  байланысты.  .  күл  мен  орта  иілімді 
саздың  негізінде  беріктілік  нұсқалары  алынған  12,1  және  13,2  МПа.  Күлдің  нұсқаларында  жою 
іздері табылған жоқ. 
Қызылорда  ЖЭО  күлі  құрамдас  күлқожды  және  майда  түйіршікті  қоспалары 
портландцементпен  1:1  қатынасында  (цемент  :  күл)  суда  қайнаған  күйінде  көлемін  өзгерту 
сынауларына  төзімді.  3.6  кестеде  №4  секциядағы  күлдің  химиялық  құрамының  көрсеткіштері 
көрсетілген.  
Қызылорда ЖЭО 1 күл үлгісінің үйінді салмағының көлемі 688 кг/м3,  II үлгі – 623 кг/м3,  III 
үлгі  - 511 кг/м3. 1,  II  және  III үлгілері үшін күл тығыздығы 1,72 г/см3,  1,58 г/см3      және 1,32 
г/см3. 
1 үлгіде  № 008 ситадағы қалдық 63,76 %;  II үлгіде  – 72,64 %; III үлгіде – 74,08 %. Қызылорда 
ЖЭО 1 үлгісінде күлдің бетін гидрожою1483 см2/г;  II үлгіде – 1406 см2/г; III үлгіде – 1395 см2/г. 
Қызылорда ЖЭО күлі гидрожойылған бетінің  № 008 ситасында қалған қалдықтар бойынша ГОСТ 
25592-91 талаптарына сәйкес келмейді. 
Күлдің  гидравликалық  активтілігі  ерітіндідегі  әкті  жұту  және  1  :  1  :  1  (цемент  :  күл  :  құм) 
құрамындағы ерітінділерді сығу беріктігі анықталады. әкті жұту бойынша активтілігі 15 – 18 мг/г,  
сығу кезіндегі беріктік шегі  1,9 – 2,1 МПа. 
 
Кесте  3.6 - Қызылорда ЖЭО  күлінің химиялық құрамы 
 
 
Көптеген  күлдердің  химиялық  құрамдарында  SiO
2
,  Al
2
O
3
,  Fe
2
O
3
,  CaO  қосылыстары  бар. 
Егер  SiO
2
+  Al
2
O
3
  қосындаларының  мөлшері  көп  болса,  онда  бізге  керамикалық  кірпішке 
қолданған тиімді, ал CaO мөлшері жақсы болса, бетон құрамын мен цемент белсенді зат есебінде 
пайдаланған  дұрыс.  Кейбір  күлдердің  құрамындағы  толық  жанбаған  және  көміртектес 
компоненттердің  арқасында  біз  керамикалық  бұйымдар  жасауда  немесе  кірпіштерді  күйдіру 
Кү
л 
үйінд
інің 
нө
м
ір
і 
 
Мөлшері, % 
S
O3
 жал
пы
 
Na
2О
 
M
g
O
 
Al2
O3
 
S
iO2
 
P
2
O5
 
K2
O
 
Ca
О
 
Ti
O2
 
M
n
O
 
F
e2
O3
 
п.п.
п.
 
қо
сы
нд
ы
сы
 
I 
0,31 
1,12 
17,7 
46,37 
0,19 
0,68 
2,20 
0,91 
0,05 
3,12 
27,3
3 
100 
0,78 
II 
0,26 
0,86 
16,62 
45,45 
0,24 
0,54 
1,79 
0,88 
0,05 
2,98 
30,0
7 
99,74 
1,05 
III 
0,34 
0,97 
16,62 
45,62 
0,21 
0,70 
1,66 
0,94 
0,05 
3,41 
29,5
1 
100,03 
0,74 

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
68  
барысында  отын  мөлшерін  үнемдейміз,  атап  айтсақ  кептіруге  және  күйдірлуге  энергия  аз 
жұмсалатыны [8].  
Петрография  және  микроскопиялық  талдау  нәтижесінде  Қызылорда  күлі  кристалды 
муллиттен, кварц, гематит және аморфталған шыны фазасынан тұрады екен. 
 
ӘДЕБИЕТ 
 
[1]
 
Волженский  А.В.,  Буров  Ю.С.,  Виноградов  Б.Н.,  Гладких  К.В.  Бетоны  и  изделия  из  шлаковых  и  зольных 
материалов.-М.: Стройиздат, 1969-391с. 
[2]
 
Гиржель  Л.М.,  Брагинский  В.Г.,  Романов  В.И.  Тяжелый  бетон  с  добавкой  золы-уноса∕∕Бетон  и  железобетон, 
1986, №5.-С.39-40. 
[3]
 
Родионова А.А., Сулейменов С.Т., Муратова У.Д. Комплексное использование золы и золошлаковых отходов в 
производстве  стройтельных  материалов∕∕  Материалы  республиканского    совещания    по  охране  окружающей  среды  и 
рациональному использованию ресурсов на предприятиях Госстороя Казахской ССР. – Алма-Ата, 1990. – С. 86-87. 
[4]
 
Баженов Ю.М. Применение промышленных отходов в производстве строительных материалов. / Ю.М. Баженов 
– М.: Стройиздат.-1986. – 206с.  
[5]
 
Каушанский  В.Е.  Термообработка  доменного  гранулированного  шлака  как  один  из  способов  его 
гидравлической активности / В.Е. Каушанский, О.Ю. Баженова, А.С. Трубицын // Известия вузов. Строительство.-2002.-
№4.-С.54-56. 
[6]
 
Баженов Ю.М. Технология бетона / Ю.М. Баженов. –М.: АСВ, 2002.-500с. 
[7]
 
Корнеев  А.Д.  Строительные  композиционные  материалы  на  основе  шлаковых  отходов.  /  А.Д.  Корнеев,  М.А. 
Гончарова, Е.А. Бондарев-Липецк.-2002.-120с. 
[8]
 
Сайбулатов  С.Ж.,  Касымова  Р.Е.  Исследование  зол  ТЭС  как  сырья  для  производства  зологлиняного  кирпича 
методом полусухого прессования ∕∕Труды ВНИИстрома. – М., 1978. Вып. 31(15). – С. 99. 
 
REFERENCES 
 
[1]
 
Volzhenskij A.V., Burov Ju.S., Vinogradov B.N., Gladkih K.V. Betony i izdelija iz shlakovyh i zol'nyh materialov.-M.: 
Strojizdat, 1969-391s. 
[2]
 
Girzhel' L.M., Braginskij V.G., Romanov V.I. Tjazhelyj beton s dobavkoj zoly-unosa∕∕Beton i zhelezobeton, 1986, №5.-
S.39-40. 
[3]
 
Rodionova  A.A.,  Sulejmenov  S.T.,  Muratova  U.D.  Kompleksnoe  ispol'zovanie  zoly  i  zoloshlakovyh  othodov  v 
proizvodstve strojtel'nyh materialov∕∕ Materialy respublikanskogo  soveshhanija  po ohrane okruzhajushhej sredy i racional'nomu 
ispol'zovaniju resursov na predprijatijah Gosstoroja Kazahskoj SSR. – Alma-Ata, 1990. – S. 86-87. 
[4]
 
Bazhenov  Ju.M.  Primenenie  promyshlennyh  othodov  v  proizvodstve  stroitel'nyh  materialov.  /  Ju.M.  Bazhenov  –  M.: 
Strojizdat.-1986. – 206s.  
[5]
 
Kaushanskij  V.E.  Termoobrabotka  domennogo  granulirovannogo  shlaka  kak  odin  iz  sposobov  ego  gidravlicheskoj 
aktivnosti / V.E. Kaushanskij, O.Ju. Bazhenova, A.S. Trubicyn // Izvestija vuzov. Stroitel'stvo.-2002.-№4.-S.54-56. 
[6]
 
Bazhenov Ju.M. Tehnologija betona / Ju.M. Bazhenov. –M.: ASV, 2002.-500s. 
[7]
 
Korneev A.D. Stroitel'nye kompozicionnye materialy na osnove shlakovyh othodov. / A.D. Korneev, M.A. Goncharova, 
E.A. Bondarev-Lipeck.-2002.-120s. 
[8]
 
Sajbulatov S.Zh., Kasymova R.E. Issledovanie zol TJeS kak syr'ja dlja proizvodstva zologlinjanogo kirpicha metodom 
polusuhogo pressovanija ∕∕Trudy VNIIstroma. – M., 1978. Vyp. 31(15). – S. 99. 
 
ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИКО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИХ СОСТАВОВ ЗОЛООТВАЛОВ 
КЫЗЫЛОРДИНСКОЙ ТЕПЛОЭНЕРГОЦЕНТРАЛИ 
 
C.С.Удербаев, Г.И.Исамбаева 
 
Кызылординский государственный университет им. Коркыт Ата 
 
Ключевые слова: золоотвалы, химический состав, бетон, добавка. 
Аннотация:  В  статье  приведены  результаты  исследования  химико-минералогических  составов 
золоотвалов Кызылординской теплоэнергоцентрали. Проведены рентгенографический анализ золы всех пяти 
участков золоотвалов.  

ISSN 1991-3494                                                              
№ 5. 2014 
 
 
69 
BULLETIN OF NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES  
OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN 
ISSN 1991-3494 
Volume  5,   Number   5(2014),  69 – 76 
 
 
 
UDC 55:504.064 (07) 
 
METHOD OF GEOLOGICAL INTERPRETATION OF SATELLITE 
IMAGES TO DETECT HIDDEN ORE-CONTROLLING STRUCTURES 
 
A. B. Baibatsha
1
, A. A.Potseluyev
2
, Yu. S. Ananyev
2
 
baibatsha48@mail.ru 
1
Kazakh National Technical University named after K.I.Satpayev, Almaty, 
2
National Research Tomsk Polytechnic University, Tomsk 
 
Key words: space image, interpretation, geological interpretation, ore-controlling structure. 
Abstract. Remote sensing from space has great potential to detect hidden ore-controlling structures under the 
Cenozoic  formations.  This  is  possible  on  the  basis  of  the  developed  methods  of  interpretation  and  geological 
interpretation of satellite images.  
 
Удк 55:504.064 (07) 
 
МЕТОДИКА ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ДЕШИФРИРОВАНИЯ 
КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ СКРЫТЫХ 
РУДОКОНТРОЛИРУЮЩИХ СТРУКТУР 
 
А. Б. Байбатша
1
, А. А. Поцелуев
2
, Ю. С. Ананьев
2
 
baibatsha48@mail.ru 
1
 Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева, г. Алматы, 
2
 Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск 
 
Ключевые слова: космоснимок, дешифрирование, геологическая интерпретация, рудоконтролирующие 
структуры 
Аннотация.  Дистанционное  зондирование  Земли  из  космоса  имеет  большие  перспективы  для 
выявления  скрытых  под  кайнозойскими  образованиями  рудоконтролирующих  структур.  Это  становится 
возможным  на  основе  разработанной  методики  дешифрирования  и  геологической  интерпретации 
космических снимков.  
 
Введение.  В  целях  дешифрирования  космогеологических  структур  использовались 
мультиспектральные  космические  снимки  Landsat  ETM+  (7  каналов  в  видимой,  ближней  ИК  и 
тепловой  области  спектра)  среднего  пространственного  разрешения  (14,25-90  м)  и  цифровая 
модель рельефа (данные SRTM - Shuttle radar topographic mission, февраль 2000 г).  
Съемки выполнены ранней весной, при угнетенном растительном покрове, что соответствует 
основным  требованиям  к  материалам  такого  характера.  Точность  пространственной  привязки 
соответствует масштабу выполняемых работ. 
Исходными данными для выполнения работ явились: 
–  архивные  материалы  мультиспектральной  космической  съемки  Landsat, Съемка  выполнена 
27.04.2001 г. Спектральные диапазоны каналов: PAN – 520-900 нм, 1 - 450 - 515  нм, 2 – 525 - 605 
нм, 3 – 630 - 690 нм, 4 - 750 – 900 нм, 5 - 1550 – 1750 нм,  6 - 10400 – 12500 нм, 7 - 2090 – 2350 нм. 
Пространственное разрешение снимков составляет 14,25 м для PAN канала, 30 м для 1, 2, 3, 4, 5 и 7 

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
70  
каналов  и  60  м  для  6  канала  (рис.  1).  Архивные  материалы  Landsat  взяты  на  сайте  университета 
штата Мариленд (США): http://glcfapp.glcf.umd.edu:8080/esdi/index.jsp; 
 
 
Рис. 1. Спектральные характеристики космической системы Landsat 
 
–  цифровая  модель  рельефа  (пространственное  разрешение  90  м)  взята  на  сайте: 
http://glcfapp.glcf.umd.edu:8080/esdi/index.jsp. 
При обработке исходной информации использованы лицензионное программное обеспечение 
Erdas Imagine, ArcGIS. 
В результате проведенных исследований получены: 
–  компонент  дистанционной  основы  космоструктурной  схемы  участка.  Композит  по 
материалам космической съемки Landsat (спектральный диапазон 500-900 нм), масштаба 1:200000; 
–  компонент  дистанционной  основы  космоструктурной  схемы  участка.  Композит  по 
материалам  космической  съемки  Landsat  (спектральные  зоны  750-900,  630-690,  450-520  нм), 
масштаба 1:200000; 
–  компонент  дистанционной  основы  космоструктурной  схемы  участка.  Композит  по 
материалам  космической  съемки  Landsat  (спектральные  зоны  2090-2230,  1550-1750,  530-610  нм), 
масштаба 1:200000; 
– космоструктурная схема участка, масштаба 1:200000. 
Методика дешифрирования и разработанная на ее основе технологическая схема обработки и 
анализа изображения включала в себя три основных этапа:  
1)  первичная  обработка  (геометрическая  привязка,  синтез  цветных  изображений  из 
моноканальных растров); 
2)  тематическая  обработка  -  создание  необходимого  набора  тематических  растров  путем 
классификации (автономной и по набору выделенных эталонов), вегетативных индексов, методов 
фильтрации с применением различных алгоритмов и др.; 
3) анализ исходных и тематических материалов совместно с цифровой моделью рельефа.  
Обработка и подготовка изображений и цифровой модели рельефа 
Обработка данных дистанционного зондирования для целей геологического дешифрирования 
разделена на два основных блока операций. Первый блок – технологический. Он предназначен для 
корректировки  и  улучшения  спутниковых  данных,  и  по  существу,  является  универсальным, 
независимым от задач дальнейшей интерпретации.  
Второй  блок  обработки  служит  непосредственно  целям  геологического  дешифрирования.  В 
связи  с  этим,  основной  смысл  процедур  второго  блока  обработки  сводится  к  выявлению 
особенностей земной поверхности, имеющих прямую или косвенную геологическую природу.  
«Технологический» блок традиционно включает в себя следующие виды преобразований: 
1) геометрическая коррекция спутниковых изображений;  
2) радиометрическая калибровка снимков; 
3) коррекция влияния атмосферы; 
4) восстановление пропущенных пикселов;  
5) контрастирование; 
6) фильтрация; 

ISSN 1991-3494                                                              
№ 5. 2014 
 
 
71 
7)  перекалибровка  мультиспектрального  изображения  в  более  высокое  пространственное 
разрешение. 
Геометрическая коррекция спутниковых данных включает в себя: 
1) устранение искажений; 
2) географическую привязку. 
Ни один из космических снимков точно не отображает поверхность Земли. Все снимки несут 
на  себе  комплекс  геометрических  искажений.  Существует  несколько  причин  таких  искажений. 
Основными причинами являются кривизна поверхности Земли и неровности рельефа. Однако они 
проявляются,  как  правило,  совместно.  Кроме  того,  следует  отметить,  что  для  разных  типов 
космических снимков комбинация этих причин различна.  
Геометрические искажения снимков, вызванные кривизной поверхности Земли, получаются в 
результате  того,  что  точки  сканируемой  местности  не  лежат  в  одной  плоскости  и  наблюдение 
ведется  не  в  надире,  а  под  углом  к  поверхности  земли.  Поэтому  при  удалении  от  центральной 
линии  сканирования  (где  съемка  ведется  в  надире)  искажение  формы  и  размера  объектов 
увеличивается. 
Неровности рельефа вызывают те же искажения, что и кривизна поверхности земли, но задача 
устранения  их  сложнее,  по  причине  того,  что  формы  рельефа  сложнее,  чем  форма  Земли. 
Поскольку  космические  съемки  делают  с  большой  высоты,  то  влияние  форм  рельефа 
незначительно, поэтому данный тип искажений учитывают лишь для горных областей. Процедура 
устранения  геометрических  искажений,  вызванных  неровностями  рельефа,  называется 
орторектификацией. 
Географическая  привязка  заключается  в  задании  пиксельной  матрице  снимка  реальных 
прямоугольных координат с последующей трансформацией. 
Радиометрическая  калибровка  снимков.  Снимки,  первоначально  получаемые  со  спутников, 
записаны в виде так называемых «цифровых значений» яркости. Данные в таком формате нельзя 
сопоставлять  с  данными  других  съемок.  Задача  радиометрической  калибровки  заключается  в 
приведении этих значений в общепринятые физические единицы. 
Коррекция влияния атмосферы. При прохождении через атмосферу электромагнитные волны 
частично  поглощаются  и  рассеиваются,  причиной  поглощения  и  рассеивания  являются:  озон, 
водяной  пар  (облачность),  углекислый  газ,  кислород,  метан,  пыль,  дым.  К  настоящему  времени 
разработаны  математические  методы  устранения  этих  погрешностей  с  учетом  состояния 
атмосферы, времени года и метеорологических данных. 
Восстановление  пропущенных  пикселов.  «Пропущенные  пикселы»  возникают  во  время 
съемки (неисправна съемочная аппаратура) или в момент передачи данных. Такие явления могут 
стать  помехой  при  последующей  тематической  обработке  снимка.  Пропущенные  пикселы 
восстанавливаются путем интерполяции значения соседних пикселов. 
Контрастирование.  Контраст  изображения  –  это  разность  между  максимальными  и 
минимальными  значениями  яркости.  Слабый  контраст  –  наиболее  распространенный  дефект 
изображений.  Существует  несколько  методов  повышения  контраста  путем  цифровой  обработки. 
Операция  повышения  контрастности  снимка  может  быть  использована  при  визуальном 
дешифрировании  снимков.  Наиболее  популярные  методы  повышения  контраста  линейное 
растягивание, нормализация и выравнивание гистограммы изображения и др. 
При  линейном  растягивании  гистограммы  всем  значениям  яркости  присваиваются  новые 
значения с целью - охватить весь возможный интервал изменения яркости. 
Под нормализацией гистограммы понимается растягивание  наиболее интенсивного ее участка  
на весь интервал. 
В  процессе  выравнивания  гистограммы  (эквализация)  производится  изменение  значений 
яркости пикселов таким образом, чтобы для каждого уровня яркости было одинаковое или близкое 
количество пикселов. 
Фильтрация  –  это  матричное  преобразование,  которое  позволяет  усилить  полезный  сигнал  с 
одной стороны и ослабить или полностью устранить случайные помехи.  
Чаще  всего  фильтрации  осуществляются  в  скользящем  окне.  При  таком  преобразовании 
пересчитываются  значения  яркости  всех  пикселов  изображения.  Когда  данный  пиксел  является 

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
72  
центральным в окне, которое «движется» по снимку, ему дается новое значение, которое является 
функцией от значений окружающих его в окне пикселов. Размер окна может быть, например 3х3, 
5х5  или  7х7  пикселов.  Наиболее  простые  способы  –  фильтрация  низкочастотным, 
высокочастотным и статистическими фильтрами. 
Перекалибровка  мультиспектрального  изображения  в  более  высокое  пространственное 
разрешение  проводится  с  целью  получения  мультиспектрального  изображения  с  более  высоким 
пространственным  разрешением.  При  осуществлении  этой  процедуры  используются  пиксельные 
матрицы PAN канала КС той же, либо другой космической системы. Необходимо сразу отметить, 
что использовать полученные таким образом мультиспектральные изображения для последующей 
обработки  не  рекомендуется,  так  как  в  ходе  выполнения  процедуры  несколько  меняются 
спектральные  характеристики  снимка.  Результаты  такой  обработки  чаще  используют  для 
визуального дешифрирования. 
После  завершения  работ  по  корректировке  и  улучшению  спутниковых  данных, 
осуществляется  второй  блок  обработки,  который  сводится  к  выявлению  особенностей  земной 
поверхности, имеющих прямую или косвенную зависимость от геологической среды. К основным 
процедурам этого этапа относят: 
1) создание мультиспектрального изображения из моноканальных растров; 
2) расчет спектральных индексов; 
3) анализ главных компонент; 
4) спектральное разделение; 
5) классификации; 
6) совместная обработка изображений и данных о рельефе местности. 
Создание  мультиспектрального  изображения.  Операторы  и  поставщики  космоматериалов 
представляют данные в виде поканальных наблюдений. Такое моноканальное изображение можно 
визуализировать  в  оттенках  серого,  либо  в  псевдоцветах.  При  этом  на  мониторе,  отображается 
информация полученная в одном спектральном канале. 
Лучше  воспринимается  не  черно-белое,  а  цветное  изображение.  Цветное  изображение  на 
мониторе можно получить, отобразив три моноканала космического снимка в палитре RGB (рис. 
2). Очевидно, что в снимке с 6 каналами можно получить 20 различных комбинаций. 
 
Рис. 2. Создание мультиспектрального изображения 

ISSN 1991-3494                                                              
№ 5. 2014 
 
 
73 
Расчет  спектральных  индексов.  Для  получения  индексного  изображения,  значение  яркости 
каждого  пиксела  вычисляется  путем  применения  алгебраических  операций  над  значениями 
яркости  этого  пиксела  из  разных  спектральных  каналов  снимка.  При  таком  подходе  важны  не 
абсолютные  значения  в  различных  спектральных  зонах,  а  их  отношения.  Прямые  и  косвенные 
признаки  геологических  образований  традиционно  выявляют  в  следующих  индексах: 
вегетационный,  нормализованный  вегетационный,  инфракрасный/красный,  железо-оксидный, 
глинистые  минералы,  железистые  минералы,  гидротермальные  минералы,  минеральные 
композиции и др. (рис. 3). 
 
Рис. 3. Информативные спектральные индексы: а – IR/R; б – вегетационный; в – глинистые минералы;  
г – железистые минералы; д – оксиды железа 
 
Анализ главных компонент. Это метод анализа многоспектральных коррелированных данных. 
Понятие  коррелированные  данные  означает,  что  при  возрастании  значения  яркости  пикселов  в 
одном  спектральном  канале  изменяются  значения  яркости  и  в  других  спектральных  каналах. 
Подобная  корреляция  может  возникать  по  ряду  причин,  например,  при  относительно  низкой 
отражательной  способности  растительного  покрова  в  видимой  части  спектра,  что  приводит  к 
схожести спектральных образов объектов во всех диапазонах регистрации видимого излучения. 
Топографические  особенности  рельефа  также  могут  вызывать  корреляции  между 
диапазонами. Уровень затенения при съемках в гористой местности, или при съемке на закате или 
восходе  солнца,  можно  считать  одинаковым  во  всех  диапазонах  регистрации  отраженного 
солнечного излучения. 
Такая  корреляция  приводит  к  избыточности  информации,  из-за  чего  анализ  данных  в 
исходных  спектральных  диапазонах  становится  неэффективным.  Для  преодоления  этой 
избыточности и применяют метод главных компонент. 
Результатом  преобразования  снимков  методом  главных  компонент  является  устранение 
корреляционной  зависимости  между  исходными  многомерными  данными  при  одновременном 
сжатии  большей  части  дисперсии  полного  изображения.  Полученные  в  результате 
некоррелированные  многослойные  изображения  принято  нумеровать  в  порядке  убывания 
дисперсии (рис. 4). Другими словами, если снимок содержит шесть спектральных каналов, можно 

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
74  
создать цветное изображение из трех главных компонент, поскольку в типичном многозональном 
изображении,  обычно,  первые  две,  три  или  четыре  компоненты  способны  описать,  практически, 
всю изменчивость спектральных характеристик. Остальные компоненты чаще всего обусловлены 
шумовым воздействием. Исключая эти компоненты, можно уменьшить объем данных без заметной 
потери информации. 
Спектральное  разделение.  Один  пиксел  снимка  может  отображать  от  нескольких  до  тысяч 
квадратных метров поверхности Земли, и содержать информацию не об одном объекте, а о группе 
объектов, которые расположены на соответствующей территории. 
Метод спектрального разделения применяют для распознавания на снимках объектов, размер 
которых  меньше  размера  пиксела.  Суть  метода  состоит  в  следующем:  смешанные  спектры 
анализируют,  сравнивая  их  с  известными  чистыми  спектрами,  например,  из  спектральных 
библиотек  чистых  материалов.  Происходит  количественная  оценка  соотношения  данного 
известного  (чистого)  спектра  и  примесей  в  спектре  каждого  пиксела.  После  выполнения  такой 
оценки  может  быть  получено  изображение,  раскрашенное  так,  что  цвет  пиксела  будет  означать, 
какой компонент преобладает в спектре этого пиксела. 
Классификации 
– 
это 
компьютерное 
дешифрирование 
снимков 
или 
процесс 
автоматизированного  разделения  пикселов  снимка  на  группы  (классы),  которые  соответствуют 
разнотипным  объектам.  Существует  два  основных  подхода  к  проведению  классификации  – 
неуправляемая и управляемая. 
Суть  неуправляемой  классификации  сводится  к  автоматическому  разделению  пикселов 
изображения  на  заданное  число  классов  на  основе  статистических  показателей  распределения 
яркостей. Такой способ классификации применяют в случае если: 
– заранее неизвестно, какие объекты есть на снимке, 
– на снимке большое количество объектов (более 30) со сложными границами. 
Сложность такого способа заключается в последующей интерпретации выделенных классов. 
Наиболее  распространенные  методы  классификации  без  обучения  –  ISODATA  и  K-средних. 
ISODATA это классификация, которая основана на кластерном анализе. К одному классу относятся 
пикселы,  значения  яркости  которых  наиболее  близки  в  пространстве  спектральных  признаков. 
Метод классификации K-средних отличается от  метода  ISODATA  тем,  что  требует  изначального 
задания  некоторого  количества  средних  значений  для  формирования  начальных  классов, 
следовательно,  этот  способ  используют  тогда,  когда  объекты  на  снимке  достаточно  хорошо 
различаются. 
 

ISSN 1991-3494                                                              
№ 5. 2014 
 
 
75 
 
Рис. 4. Главные компоненты: а – 1; б – 2; в – 3; г – 4; д – 5; е – 6 
 
Управляемая классификация сводится к разделению пикселов изображения на основе заранее 
определенных эталонных объектов, либо по спектральным библиотекам. 
Классификация по эталонам проводится в следующем порядке: 
1) определение элементов классификации (определение объектов для дешифрирования); 
2) выделение эталонов (выделение на классифицируемом снимке областей соответствующим 
тем или иным элементам классификации); 
3)  оценка  качества  эталонов  (оценка  характера  распределения  значений  яркости  этих 
эталонных объектов); 
4) выбор способа классификации; 
5) классификация с последующей оценкой качества полученного результата. 
В  приведенной  технологической  цепочке  наиболее  сложным  моментом  является  выбор 
способа классификации. Наиболее распространенными способами разделения пикселов на группы 
по  эталонам  являются:  способ  минимального  расстояния,  способ  параллелепипедов,  способ 
максимального  правдоподобия,  способ  расстояния  Махаланобиса,  способ  спектрального  угла. 
Каждый  из  приведенных  выше  способов  классификации  имеют  свои  особенности,  достоинства, 
недостатки и области применения (табл. 1) 
 
Таблица 1 - Предпочтительные области применения статистических классификаторов 
Способ классификации 
Области применения 
Минимального расстояния 
Классификация объектов, значения яркости которых пересекаются 
Параллелепипедов 
Классификация объектов, значения яркости которых не пересекаются 
Максимального правдоподобия 
Классификация объектов, у которых области значений яркости разных классов в 
пространстве  признаков  перекрываются  и  имеют  сложную  (или  вытянутую) 
форму. 
Расстояния Махаланобиса 
Этот  способ  является  более  точным,  по  сравнению  со  способом  минимального 
расстояния,  поскольку  учитывает  распределение  значений  яркости  обучающих 
выборок. 
Спектрального угла 
Классификация объектов, которые имеют схожие значения яркости 
 
Достаточно  перспективным  является  использование  управляемой  классификации  по 
спектральным  библиотекам.  Спектральные  библиотеки  представляют  собой  наборы  графиков-
кривых  спектральной  отражательной  способности  объектов,  полученные  многоканальными 
спектрометрами в лабораторных или полевых условиях.  
Использование  данных  спектральных  библиотек  в  качестве  эталонов  при  проведении 
спектрального  анализа  для  выявления  объектов  на  конкретном  снимке  требует  соблюдения  ряда 
обязательных требований:  
1)  одинаковые  единицы  измерения.  Поскольку  спектральные  библиотеки  содержат 
информацию  о  значениях  коэффициентов  отражения  на  поверхности  земли,  выражаемых,  как 
правило, в долях единицы, яркости пикселов должны быть приведены к такому же виду. То есть 
должен  быть  выполнен  пересчет  яркостей  пикселов  в  коэффициент  отражения  (значения  0-1)  и 
устранено влияние атмосферы; 

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
76  
2)  одинаковый  спектральный  диапазон  и  разрешение  данных.  Спектральный  диапазон  и 
разрешение  библиотек  соответствуют  характеристикам  спектрометра.  Спектральный  диапазон 
большинства  библиотек  спектров  от  0,2-0,4  до  14-25  микрометров  с  разрешением  от  1  до 
нескольких нанометров. То есть, в библиотеке может содержаться несколько сотен, а то и тысяч 
точек для построения одной кривой. Спектральное разрешение многозональных съемочных систем 
не сопоставимо с такими данными.  
Несмотря,  на  кажущуюся  привлекательность,  метод  обладает  очевидным  недостатком  – 
реальные  спектры  отражения  горных  пород  во  многом  зависят  от  большого  числа  факторов  – 
минерального  состава,  степени  выветрелости,  наличия  и  качества  растительности,  солнечной 
экспозиции,  степени  обводненности,  пространственного  и  радиометрического  разрешения 
космической системы и многого другого.  
Совместная  обработка  изображений  и  данных  о  рельефе  местности  включает  в  себя  в  виде 
основных  разделов  драпировку  трехмерной  модели  местности  первичными  или  производными 
изображениями,  а  также  собственно  обработку  цифровой  модели  рельефа  различными  методами 
(например,  текстурная  фильтрация,  направленное  дифференцирование).  Поскольку  значительный 
объем дешифровочных признаков связан в той или иной мере с особенностями рельефа местности, 
постольку  изучение  этой  составляющей  всего  блока  информации  является  очень  важным.  Кроме 
того,  изучаемые  площади  в  ряде  случаев  достаточно  интенсивно  «зашумлены»  объектами 
антропогенного  характера:  урбанизированные  территории,  сельхозугодия  и  т.п.,  что  делает 
практически невозможным распознавание проявлений геологических процессов на изображениях, 
однако нередко следы этих процессов сохраняются в рельефе. 
Работа  выполнена  в  рамках  грантового  финансирования  «Фундаментальные  исследования  в 
области естественных наук», № 747.МОН.ГФ.12.7 
 
ЛИТЕРАТУРА 
 
[1]
 
Аэрокосмические методы геологических исследований /Под. Ред. А.В. Перцова. СПб.: Изд-во СПб картфабрики 
ВСЕГЕИ, 2000. 316 с. 
[2]
 
Байбатша А.Б. Модели месторождений цветных металлов. Алматы, 2012. 448 с. 
[3]
 
Глубинное строение и минеральные ресурсы Казахстана. Том 2. Металлогения. Алматы, 2002. 272 с. 
[4]
 
Лабутина  И.А.  Дешифрирование  аэрокосмических  снимков:  учебное  пособие  для  вузов.  М.:  Аспект-Пресс, 
2004. 184 с. 
[5]
 
Поцелуев  А.А.,  Ананьев  Ю.С.,  Житков  В.Г.  Дистанционные  методы  геологических  исследований, 
прогнозирования и поисков месторождений полезных ископаемых: учебное пособие для вузов. Томск, 2011. 304 с.  
 
REFERENSES 
 
[1]
 
Space methods of geological researches / Under Edition of A.V.Pertsova. SPb.: VSEGEI, 2000. 316 p. 
[2]
 
Baibatsha A.B. Models of fields of non-ferrous metals. Almaty, 2012. 448 p. 
[3]
 
Deep structure and mineral resources of Kazakhstan. Volume 2. Metalgenius. Almaty, 2002. 272 p. 
[4]
 
Labutina I.A. Deshifrirovaniye of space pictures: manual for higher education institutions. M: Aspekt-Press, 2004. 184 
p. 
[5]
 
Poceluyev A. A. Ananyev Yu.S. Zhitkov V. G. Remote methods of geological researches, forecasting and searches of 
mineral deposits: manual for higher education institutions. Tomsk, 2011. 304 p. 
 
ЖАСЫРЫН РУДАБАҚЫЛАУШЫ ҚҰРЫЛЫМДАРДЫ АНЫҚТАУ ҮШІН ҒАРЫШ 
СУРЕТТЕРІН ГЕОЛОГИЯЛЫҚ РИЯСЫЗДАУ ӘДІСТЕМЕСІ 
 
А.Б. Байбатша1, Поцелуев А.А.2, Ананьев Ю.С.2 
 
1Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті, Алматы қ., 
2Ұлттық зерттеу Томск политехникалық университеті, Томск қ. 
 
Аннотация.  Жерді  қашықтан  ғарыштан  зондылаудың  кайнозой  жаралымдары  астындағы  жасырын 
рудабақылаушы  құрылымдарды  анықтау  үшін  перспективасы  үлкен.  Оның  ғарыш  түсірімдерін  риясыздау 
және геологиялық бажайлау әдістемесі негізінде мүмкін екендігі көрінеді. 
Тірек  сөздер:  космоснимок,  дешфрирование,  геологическая  интерпретация,  рудоконтролирующие 
структуры. 
 

ISSN 1991-3494                                                              
№ 5. 2014 
 
 
77 
BULLETIN OF NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES  
OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN 
ISSN 1991-3494 
Volume  5,   Number   5(2014),  77 – 87 
 
 
UDC 622.2 
 
ASPECTS OF DEVELOPMENT OF GEOLOGICAL WORKS IN THE 
LIGHT OF REALIZATION OF THE "KAZAKHSTAN-2050" STRATEGY 
 
A.
 
B. Baibatsha 
baibatsha48@mail.ru 
 
Kazakh National Technical University named after K.I. Satpayev, Almaty 
 
Key  words:  remote  methods,  space  geological  schemes,  aerogeophysical  methods,  forecast  of  perspective 
deposits, micromineralogy. 
Abstract.  On  the  basis  of  new  geodynamic  model  of  Kazakhstan  and  with  application  of  a  complex  of 
innovative  methods  of  geological  and  geophysical  researches  it  is  possible  to  allocate  perspective  sites  for 
commercial  deposits.  The  offered  methods  of  micromineralogical  researches  of  ores  can  provide  increase  in 
resources of deposits. 
 
УДК 622.2 
 
АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ В 
СВЕТЕ РЕАЛИЗАЦИИ СТРАТЕГИИ «КАЗАХСТАН-2050» 
 
А. Б. Байбатша 
 
Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева, г. Алматы 
 
Ключевые  слова:  дистанционные  методы,  космогеологические  схемы,  аэрогеофизические  методы, 
прогноз перспективных участков, микроминералогия. 
Аннотация.  На  основе  новой  геодинамической  модели  Казахстана  и  с  применением  комплекса 
инновационных  методов  геологических  и  геофизических  исследований  можно  выделить  перспективные  на 
промышленные месторождения участки. Предложенные методы микроминералогических исследований руд 
могут обеспечить увеличение ресурсов месторождений. 
 
Введение.  Президент  Республики  Казахстан  Н.  А.  Назарбаев  23  января  2013  года  дал 
конкретные  поручения  Правительству  страны  и  одним  из  приоритетных  направлений  выделил 
развитие  геологоразведочных  работ.  Глава  государства  призвал  активнее  работать  в  области 
разведки  месторождений.  «По  этому  показателю  Казахстан  сейчас  находится  чуть  ли  не  на 
последнем месте», – сказал Нурсултан Абишевич. Президент привел данные: в республике на 1 кв. 
км затрачивается около 20 долларов в год, тогда как в КНР  – 45, Австралии – 167, Канаде – 203 
доллара («Казахстанская правда», 24 января 2013 г., № 26-27).  
Казахстан  представляет  собой  крупную  минерально-сырьевую  провинцию  площадью  2 717,3 
тыс.  км2.  По  разведанным  запасам  и  прогнозным  ресурсам  полезных  ископаемых  республика 
занимает передовые места в Мире. Здесь разведаны значительные запасы углеводородного сырья, 
черных,  цветных  и  благородных  металлов.  В  связи  с  этим  продукты  добычи  и  переработки 
минерального сырья являются значимым сектором нашей экономики. 
Республика  Казахстан  имеет  большие  потенциальные  возможности  по  восполнению  запасов 
минерального  сырья.  В  этом  направлении  казахстанскими  геологами  проведена  определенная 
работа.  В  современном  состоянии  развития  геологических  наук  требуется  переосмысление 
полученных  ранее  результатов  полевых  работ  и  проведение  новых  комплексных 

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
78  
космогеологических  и  геолого-геофизических  исследований  на  основе  современных  научных  и 
технических достижений. 
Создание новой модели геодинамического развития территории Казахстана. До настоящего времени 
относительно  тектонического  строения  Казахстана  существует  следующее  представление,  что 
«…территория  Казахстана  захватывает  западную  часть  Урало-Монгольского  складчатого  пояса, 
располагаясь  на  переходе  от  субширотных  Монголо-Тянь-Шаньских  структур  в  субмеридиоиальные 
Урало-Западно-Сибирские.  Урало-Монгольский  пояс  заложился  при  деструкции  эпирифейской 
платформы  в  венде  (570–600  млн  лет)»  [10].  Однако  анализ  новых  данных  о  палеогеологическом 
строении нашей планеты и Казахстана показывает, что в указанное время еще ни Урала, ни Монголии и 
тем  более  Урало-Монгольского  пояса  не  было.  Казахстан  существовал  самостоятельно  без  видимых 
связей с названными выше структурами и континентами. 
По  современным  данным  Казахстан  как  континент  «Казахия»  [9]  существовал  самостоятельно, 
начиная с венда, до полного формирования суперконтинента Пангея II в перми-триасе (~250 млн л.н.). 
Казахия  развивался  без  активного  и  непосредственного  влияния  соседних  континентов  с  присущими 
только  ему  геодинамическими  условиями.  Обособлению  континента  «Казахия»  способствовало 
дробление мегаконтинента «Родиния» и подвижки в подкоровой части планеты [12].  
Установленное  по  современным  геофизическим  данным  [6]  внедрение  плюма  и  протыкание 
вещества  мантии  и  астеносферы  в  литосферу  привело  к  локальному  подъему  и  образованию 
зафиксированного  нуклеара  в  форме  кольцевой  структуры  –  прообраза  континента  «Казахия». 
Диаметр нуклеара-кольцевой структуры составлял примерно 2,5–3,0 тыс. км (рис. 1). 
 
Рисунок 1 – Модель-схема внедрения плюма в литосферу (по Bin He и др., 2003) 
и стадии формирования кольцевых структур Казахстана 
 
Внутренние  пульсации  планеты  вызывали  вертикальные  движения  нуклеара.  В  результате 
этого  в  структуре  образовались  концентрически  кольцевые  структуры.  Фундаментом  кольцевой 
структуры  служили  вещества  астеносферы  и  нижней  мантии,  вдавленные  в  виде  относительно 
жесткого остова в литосферу. Зафиксированный таким образом континент Казахия развивался под 
непосредственным  влиянием  фундамента.  Довольно  жесткая  литосфера  под  напором  плюма 
подвергалась хрупкому разрушению местами с образованием беспорядочных разломов, трещин и 
мозаичных  структур.  Континент  совершал  в  основном  горизонтальные  вращательные  и 
вертикальные колебательные движения. При вращении континента вокруг своей оси происходили 
сильные трения и давления между кольцами. Геосутуры, уходящие в мантию, представляли собой 
зону  сжатия  (конвергенции)  или  растяжения  (дивергенции)  шириной  от  десятков  до  100  км  и 
более.  По  этим  ослабленным  зонам  в  литосферу  активно  проникали  расплавленные  вещества 
мантии, которые порою достигали поверхность Земли. 
Вертикальные колебательные движения охватывали как отдельные кольца, так и геосутурные 
зоны между кольцевыми структурами. При неравномерном колебательном движении, когда один 
край  континента  или  отдельной  кольцевой  структуры  опускался,  а  другой  –  поднимался,  на  них 

ISSN 1991-3494                                                              
№ 5. 2014 
 
 
79 
соответственно  образовались  условия  моря  или  суши.  Моря  в  виде  узких  проливов  зачастую 
проникали  в  геосутурные  зоны.  Общая  напряженная  термодинамическая  обстановка  привела  к 
формированию  довольно  густой  сети  разрывных  нарушений  в  консолидированных  жестких 
кольцевых структурах.  
Начиная  с  венда  континент  Казахия  начал  активно  испытывать  влияние  окружавших  его 
континентов. В палеозое окраины континента омывали древние океаны между приближавшимися 
соседними континентами – Палеоазиатский (между Сибирью), Палеоуральский (между Восточной 
Европой)  и  Палеотетис  (между  Катазией,  Таримом).  Были  накоплены  толщи  осадочных  горных 
пород  с  соответствующими  полезными  ископаемыми.  Подвижки  геосутур  –  концентрических 
внутрикольцевых  разломов  под  давлением  дрейфующих  соседних  континентов  усиливались, 
отдельные напряженные блоки подвергались дополнительным автономным подвижкам (рис. 2). 
На  наиболее  напряженных  участках  континента  –  подвижных  геосутур  образовались 
глубинные  магматические  очаги.  По  этим  каналам  в  верхние  слои  земной  коры  поступали 
мантийные вещества. Под воздействием напряженной термодинамической обстановки в пределах 
активных и активизированных геологических блоков выплавлялись коровые и близповерхностные 
магмы.  На  участках  растяжения  соответственно  образовались  вулканические  аппараты  и 
извергались  лавы.  Подвижки  геосутур  и  ограниченных  ими  блоков  континента  имели  как 
вертикальную, так и горизонтальную направленность. 
 
 
Рисунок 2 – Схематическое строение континента «Казахия»: I – внутреннее кольцо; 
II – среднее кольцо; III – внешнее кольцо (составлено на основе схемы тектонического районирования палеозоид 
Казахстана) 
 
Края континента испытывали давление (сжатие) или раздвиг (растяжение) и здесь протекали 
соответствующие геодинамические процессы. В пределах континента «Казахия» при любом виде 
тектонических  движений  имели  место  классические  с  точки  зрения  современной  тектоники 
литосферных плит процессы наподобие спрединга, коллизии, субдукции (надвигово-поддвиговых 
перемещений).  Эти  движения  сочетались,  исходя  из  особенностей  тектонических  позиций 
континента, со сдвиговыми перемещениями. 
Таким  образом,  до  сих  пор  названные  некоторыми  авторами  микроконтинентами  структуры 
являются кольцевыми структурами и тектоническими блоками (глыбами или террейнами) единого 
нуклеара.  В  соответствии  с  современным  тектоническим  районированием  [10,  11]  на  территории 
континента «Казахия» можно выделить следующие кольцевые структуры (см. рис. 2): 
1)  внутреннее  кольцо  (диаметр  около  600–900  км)  –  Жонгаро-Балхашская  и  Шу-Илийская 
тектоническая система, ограниченная соответствующими зонами геосутур; 
2) среднее кольцо (диаметр около 1200–2000 км) – Северо-Тянь-Шаньско-Кендыктасско-Шу-
Сарысу-Центральноказахстанско-Кокшетауко-Чингиз-Тарбагатайская 
тектоническая 
система, 

Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
80  
ограниченная  Фергано-Каратауско-Карсакпайско-Центральноказахстанско-Чингиз-Тарбагатайской 
зоной геосутур; 
3)  внешнее  кольцо  (диаметр  около  2,5–3,0  тыс.  км)  –  Средне-Тянь-Шаньско-Нуратауско-
Арало-Торгайо-Североказахстанско-Алтае-Зайсанская  тектоническая  система,  ограниченная 
Памирско-Восточноустюртско-Мугалжарско-Североказахстанско-Алтайской зоной геосутур; 
Наружная  часть  нуклеара  шириной  порядка  500–600  км,  расположенная  в  западной  части 
Казахстана (Каракумско-Устюртско-Прикаспийско-Уральская тектоническая система) преставляет 
собой плитой, примкнувшей из Средиземноморского региона [11]. 
Наиболее  активными  участками  континента  «Казахия»  являются  геосутурные  зоны, 
раздробленные  разрывными  нарушениями  и  имеющие  непосредственные  связи  с  мантией.  На 
активных  участках  зоны  происходило  магмообразование  и  внедрение  в  земную  кору  первичных 
интрузий  по  составу  соответствующие  веществу  мантии.  Эти  интрузии  по  мере  внедрения  в 
верхние  части  земной  коры  ассимилировались  с  ее  веществом.  При  опускании  геосутурных  зон 
образовались  морские  проливы  и  бассейны,  где  происходило  извержение  вулканов  и 
формирование  океанической  коры  с  типичным  офиолитовым  комплексом  горных  пород. 
Глубинные разломы и зоны дробления служили роль подводящих каналов рудоносных флюидов в 
верхнее части земной коры. На затопленных морем погруженных участках создавались типичные 
морские условия, т.е. «океаническая» обстановка. 
Кольцевые  структуры  представляли  собой  орогенно-тектоническую  зону  с  активными 
вулканами,  интрузиями  магм  преимущественно  ультраосновного  состава,  седиментационными 
бассейнами и денудационными островами дугообразной конфигурации. 
Некогда  (до  девона)  имевшие  правильные  формы  кольцевые  структуры  и  ограничивающие  их 
геосутуры с началом формирования Пангеи II начали изменять конфигурации. Активная юго-восточная 

жүктеу/скачать 6 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: