2.4. Заключение
Рассмотренный в главе набор сценариев, очевидно, не является
исчерпывающим для моделирования гидротермальных процессов. Многообразие
ситуаций в природе, несомненно, значительно шире. Так, в данной главе не
описываются сценарии процессов с участием газовой фазы (некоторые примеры
моделей таких систем приведены в
главе
6). По мере развития моделирования
геохимических процессов могут быть предложены более совершенные альтернативные
методики и для тех взаимодействий, которые в главе рассматривались.
Уже в настоящее время достигнут значительный прогресс в
разработке комбинированных сценариев процессов, включающих последовательно
разные элементарные взаимодействия из числа рассмотренных выше. Ярким примером
такого комбинированного сценария является модель
автосмешения, разработанная для процессов формирования гидротермальных
жильных руд [Барсуков, Борисов, 1982а,б; Борисов, 1998]. В этой модели
воспроизводится формирование поровых растворов гидротермально-метасоматического
ореола за счет взаимодействия гидротермальных растворов с породами (методом
МПСР) и рудоотложение при смешении на участках стягивания фильтрующихся по
породе растворов в трещинный канал. Другой пример комбинированного сценария
описан в разделе 4.3.2 применительно к моделированию формирования крупной
рудной постройки на дне моря.
Оригинальное развитие получил в работе [Борисов, 1998] метод
МПСР в применении к жильному рудообразованию за счет кондуктивного охлаждения.
В этой работе были рассмотрены реакционная
модель √ когда в протяженном по времени процессе растворы последующих
порций метасоматически перерабатывали ранее отложенное жильное вещество, и слоевая модель, когда метасоматические
замещения были "запрещены", и новые осадки присоединялись к ранее отложенным.
При сравнении с природными прототипами (месторождения Садонского рудного
района) было обнаружено, что природе ближе соответствовала слоевая модель.
Одно из наиболее перспективных направлений развития
равновесно-динамического моделирования гидротермальных систем √ синтез
гидродинамических и термодинамических моделей. На этом пути можно ожидать
появления нового класса моделей, позволяющих привязать химические
взаимодействия к координатам пространства и времени, что представляет
первостепенный интерес для геологии. Первые примеры такого рода имеются в
работах [Steefel, Lasaga, 1994; Tivey, 1995; Тутубалин, Гричук, 1997а,б].
Появление многообразия методик моделирования ставит перед
исследователями проблему выбора наилучшей из них для решения конкретной задачи.
Приведенный в данной главе анализ показывает, что здесь возможны ошибочные
решения двух родов.
Первый род ошибок возникает на стадии схематизации (см.
раздел 1.1) √ когда по данным о природном объекте строится неверная в отношении
поставленной задачи логическая схема. Пример возможной ошибки такого рода √
выбор стабильного варианта сценария рудоотложения при смешении вместо
метастабильного (разделы 2.3.3,
4.3.1). Ошибки первого рода могут быть выявлены
путем сопоставления результатов моделирования с природным прототипом.
Ошибки второго рода √ это проявления внутренней противоречивости модели, возникающей
при переходе от логической схемы к физико-химической и математической модели.
К числу таких ошибок относится применение метода степени протекания реакции
к проточным системам. В ряде случаев подобные дефекты метода могут быть вскрыты
логическим анализом конструкции модели [Fritz, 1975]. Сравнение с природным
прототипом, к сожалению, в большинстве случаев не позволяет выявлять ошибки
второго рода. Единственный надежный способ их обнаружения √ сравнение с независимо
построенной альтернативной моделью, позволяющей хотя бы на качественном уровне
воспроизвести заданную логическую схему процесса. Пример такого рода анализа
приведен в разделе 2.1, когда качественное решение задачи формирования инфильтрационной
метасоматической зональности, полученное в теории Д.С.Коржинского было использовано
для контроля методик количественного моделирования.
|
