Геохимические критерии оценки скарново-магнетитового оруденения Урала

2.3. Количественная интерпретация геохимических данных.

Основой для любых геохимических построений служит типоморфный комплекс элементов, выделяемый по устойчивому отклонению их содержаний в рудах и первичных ореолах от местного геохимического фона. Состав таких комплексов для конкретных скарново-магнетитовых месторождений и рудопроявлений Урала является отражением выявленных закономерностей.

Важными геохимическими характеристиками, дающими численную оценку аномальности, являются коэффициенты концентрации (К_к ), равные отношению среднего содержания элемента к местному геохимическому фону. Ряды элементов, ранжированные по величине К_к, служили основой для выделения типоморфного комплекса и позволили сопоставить объекты по геохимическим особенностям и выводить безразмерные показатели различного порядка.

Для определения сходства или различия оруденения различных типов, конкретных месторождений и их отдельных уровней строились линейные и круговые геохимические спектры (А.П. Соловов, 1985), рассчитывались корреляционные матрицы и строились дендрограммы.

Главной целью диссертационных исследований явилось изучение геохимической зональности магнетитового оруденения Урала. Основу учения о зональности рудных месторождений заложили исследования выдающихся геологов В.Х. Эммонса, С.С. Смирнова, Ю.А. Билибина, В.И. Смирнова, Н.И. Сафронова, А.П. Соловова, Е.М. Квятковского, Л.Н. Овчинникова, С.В. Григоряна, Э.Н. Баранова и ряда других исследователей.

При проведении геологоразведочных работ на любой стадии исследований зональности решаются следующие важнейшие задачи:

При этом в качестве эталона для всестороннего исследования особенностей зональности выбирается однотипное, хорошо изученное и детально разведанное месторождение, привлекаемое в дальнейшем к анализу геохимических данных и количественной оценке исследуемого оруденения

Очевидно, что только при условии монотонного изменения геохимического показателя зональности с глубиной каждому его численному значению будет однозначно соответствовать определенный гипсометрический уровень (горизонт) рудной зоны от z > 0 до z < 1. Имея эталон изменчивости эталонного месторождения, можно решать задачи количественной оценки оруденения в условной метрике 0,0-1,0.

Следует учитывать, что для достоверной оценки таксируемого оруденения в метрике эталона, геохимические коэффициенты зональности, кроме монотонности, должны также характеризоваться максимальным размахом, под которым понимается величина . Следует учитывать также, что для достоверной оценки неизвестного рудопроявления в метрике эталона недостаточно одного геохимического показателя зональности. Задача решается путем отыскания средней величины и доверительных интервалов оценки , где s - стандартное отклонение отдельных оценок. Величина доверительного интервала оценок < 0,5 (или 50 м в линейной мере) характеризует генетическую близость оцениваемого объекта эталонному месторождению. Использование 8-10 различных обеспечивает удовлетворительные результаты.

Установление рядов зонального отложения элементов и выявление монотонных геохимических показателей зональности , однозначно и точно характеризующие гипсометрический уровень рудной зоны в метрике эталона, являются основными задачами исследования геохимической зональности рудных месторождений.

Для исследования зональности по принципам, предложенным А.П. Солововым, сотрудниками кафедры геохимии В.А. Николаевым и Ю.В. Шваровым была составлена серия оригинальных программ "Ню-2". Исследование зональности оруденения по этой программе ведется одновременно по нескольким разведочным профилям, генетически однотипным месторождениям, что позволяет выявить общие для них геохимические закономерности. Практический опыт использования программы "Ню-2" свидетельствует, что оптимальным вариантом композиции является 3 объекта с числом опробованных уровней от 3-х до 5-ти.

Количественная оценка оруденения с использованием зональных характеристик производится на основе принципа геометрического и геохимического подобия генетически однотипных объектов. Этот основополагающий принцип впервые был разработан, сформулирован и обоснован профессором кафедры геохимии МГУ А.П. Солововым в 1969 г. Согласно этому принципу для рудных тел, являющихся фигурами подобия, наряду с постоянством соотношений между их линейными размерами (длиной по простиранию L, мощностью m, вертикальной протяженностью Н) существует зависимость между количеством металла на одноименных уровнях (М), а также углами наклона графиков показателей зональности, характеризующими "сжатость" - "растянутость" оруденения.

Задаваясь запасами и протяженностью эталонного месторождения, можно количественно оценить ресурсы и протяженность таксируемого оруденения даже по одиночному пересечению :

Установленная зональность месторождений явилась основой для построения геохимических моделей магнетитовых рудных тел и месторождений Урала. Построение таких моделей позволяет на первых стадиях геологоразведочных работ определить очередность оценки рудных объектов, места заложения и последовательность проходки скважин, обосновать целесообразную глубину пересечения рудных тел.