Научная конференция ЛОМОНОСОВСКИЕ ЧТЕНИЯ, ноябрь 2011 года
СЕКЦИЯ ГЕОЛОГИЯ

При выводе зависимостей описывающих распределение элементов в контурах аномальных полей [2] полагалось, что ореолы и потоки рассеяния являются разными генетическими образованиями и механизм их формирования принципиально различен. Однако вторичные ореолы и потоки формируются под действием одних и тех же сил и в близких физико-химических условиях, и поэтому процесс их формирования должен быть представлен единой математической моделью. Уравнение баланса масс на произвольном участке склона, где формируется ореол или поток рассеяния, в общем случае включает в себя три основных составляющих. Первая из них характеризует поступление рудного материала в аномальную область, вторая - его перераспределение в вдоль линии миграции, третья - накопление и вынос компонентов руд и пород при гипергенных преобразованиях.

Дифференциальное уравнение баланса рудного вещества, на бесконечно малом отрезке рыхлых образований за бесконечно малое время в пределах геохимической аномалии в общем случае имеет вид.

(1),
где C и C_p - содержание рудного элемента в ореоле и рудном источнике, соответственно; h - мощность рыхлых образований; D - коэффициент, характеризующий интенсивность случайных перемещений рудных частиц в рыхлых образованиях, аналог коэффициента диффузии; U_e и U_d - скорости поступления и выноса рудных частиц, соответственно.

Это выражение можно упростить применительно к объекту моделирования.

В потоках рассеяния главным фактором миграции рудного материала является течение воды, перемещающей донные отложения от истока к устью, при этом случайные перемещения частиц носят локальный характер.

Для потока рассеяния уравнение (1) в конечном итоге сводится к виду [1]:

(2),
где C' и S - содержание элемента в аллювии на участке русла и его площадь водосбора, соответственно; C_sl - содержание рудного элемента на бортах водотока; α - коэффициент аллювия, характеризует соотношение количества рудного материала, перемещаемого водой по руслу и его бортам через единичное сечение водного потока; γ - кинетическая константа, характеризует процесс накопления - выноса рудного вещества при его движении по руслу.

Решение уравнения (2) позволяет установить зависимость между количествами рудного материала в аллювии (P_пот) и вторичных ореолах (P_ор), оно имеет вид: P_пот =α/(α-γ-1) P_ор

Ореол рудного тела образуется в процессе формирования элювио-делювиального слоя при выветривании горных пород. Структура и мощность рыхлых образований зависит от соотношения скоростей эрозии коренного субстрата и денудации верхнего слоя выветрелого субстрата. Эти два процесса находятся в состоянии динамического равновесия.

Выражение (1) для процесса формирования вторичного ореола сводится к виду:

(3), где a = U/D, b = U_d/Dh, c = U_e/Dh,

Из решения этого следует, что уровень содержаний рудного элемента в ореоле определяется соотношением скоростей эрозии коренного субстрата выноса элемента из рыхлых образований: k =c/b = U_e/U_d.

Для ореола на склоне, убывание содержаний пропорционально показателю экспоненциальной функции , что позволяет оценивать его по распределению элементов в шлейфе ореола. В свою очередь это позволяет получить оценки коэффициентов a и b.

Заключение

Сходный механизм миграции рудных компонентов в ореолах и потоках рассеяния, позволяет установить общие параметры геохимических аномалий рудной природы. К их числу относятся константы, характеризующие процесс накопления-выноса рудных элементов в зоне гипергенеза, а также параметры, связывающие дальность миграции рудных частиц с морфологией рельефа. Использование этой информации при интерпретации данных геохимических съемок позволит получать более точные оценки прогнозных ресурсов.

Литература
1. Воробьев С.А. Новое решение задачи оценки прогнозных ресурсов по потокам рассеяния. Вест. МУ. Сер.4. Геология. 2004. N1. с.53-59.
2. Соловов А.П. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. М. Недра. 1985