Поиск и разведка месторождений полезных ископаемых (562041), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Каждая из осей определяется как отношение среднего числа элементов неоднородности г(, Ц пересекаемых линиями, проведенными в заданном НПВ(М НКПНИИИ$ ЗИМ Кнавна направлении, к средним длинам этих линий 1 в преде- М лах изучаемого объема полезного ископаемого: .У = = . ! В общем случае выделяются три главных направления анизотропии, которые часто совпадают с направлениями мощности, падения и простирания. По этим направлениям наблюдаются наиболее значительные различия количественных характеристик неслучайной изменчивости изучаемых свойств.
В соответствии с основными морфологическими типами тел полезных ископаемых можно выделить три типа анизотропии. К первому относятся тела, имеющие три взаимно ортогональных оси анизотропии. Это пласты, жилы, лентообразные, лннзообразные тела, у которых ось максимальной изменчивости совпадает с направлением мощности, а ось минимальной изменчивости— с направлением простирания. Ко второму типу относятся тела, имеющие две оси анизотропин.
В згом типе выделяется два подтипа: а) тела трубообразной формы; б) сплюснутые, линзообразные тела, изометричные в плане, В обоих подтипах всегда можно видеть круговое сечение, перпендикулярное либо длинной (у труб), либо самой короткой [линзы) оси залежи. Плоскость кругового сечения образуется одним из направлений анизотропии. Другое направление совпадает с осью трубы или линзы. В сплюснутых телах— это направление максимальной изменчивости (мощность); в вытянутых трубообразных телах зто ось минимальной изменчивости. К третьему типу относятся тела, имеющие одну ось анизотропин, точнее, тела практически изотропные, в которых изменчивость в разных направлениях почти одинакова. Это изометричные штокверки, тела штокообразной формы с концентрически-зональным строением. Анизотропиясвойствприродныхобъектов(месторождений, руДных залежей) может быть неодинаковой на разных уровнях.
Так, например, анизотропия строения рудной зоны может не совпадать с анизотропией входящих в ее состав и различно ориентированных рудных тел. А поскольку характеристики анизотропии являются основой для выбора рациональной геометрии разведочной сети, то нередко возникают ситуации, когда переход на более детальный уровень разведки требует изменения ориентировки разведочной сети (см. раздел 3.5).
Статистические методы изучения изменчивости месторождений. В качестве количественной характеристики признака (мощности, содержаний компонентов и т. д.) при разведке и подсчетах запасов принято использовать среднеарифметическую величину этого признака (например, содержания полезного компонента): ~с( С= —, и где с( — содержание полезного компонента в 1-й пробе; п — количество проб.
Мерой степени изменчивости этого признака в статистике принято среднеквадратичное отклонение: Х(с(-с)' и-1 Для сравнения степени изменчивости залежи по различным признакам в разведочной практике широко используется коэффициент вариации К который показывает отношение степени изменчивости исследуемого признака с к среднеарифметическому его значению с, выраженное в процентах: У = — 100%, 5 С Важной статистической характеристикой является абсолютная величина ошибки вывода среднеарифметического значения признака по данным и наблюдений: Я Ь =-;-.
Коэффициент вариации широко применяется в Я4 разведочном деле: 1) как показатель степени изменчи- НййЦМ)) МКТВНЦЕИМ1 ПЛЕИФ ИПМ)ЕМЕМ вости содержаний полезных компонентов при отнесении месторождений к той или иной группе; 2) в качестве основы для определения необходимого числа проб (наблюдений) при оценке средней величины исследуемого признака (содержания, мощности), Зная г, можно определить относительную величину погрешности И среднего: Р= —; 3) для грубого определения расстояний между пробами (см. раздел «Опробование»).
Основные свойства коэффициента вариации сводятся к следующему: 1) он не учитывает расположения проб в пространстве, эта абстрактная характеристика отражает степень изменчивости, но не ее характер. Представления о характере изменчивости дают соответствующие графики; 2) величина коэффициента вариации зависит от размера проб и способа их отбора: чем больше объем и масса проб, тем ниже коэффициент вариации; 3) он зависит от ориентировки линии отбора проб (относительно осей анизотропии), кроме того, значения его различны для разных участков месторождения.
Таким образом, отношения величин коэффициентов вариации по линиям отбора проб, совпадающим с направлениями максимальной и минимальной изменчивости, соответствуют в известной степени показателям анизотропви. Эти отношения могут учитываться при определении геометрии разведочной сети. Изучение закономерностей изменчивости содержаний полезных компонентов по данным опробования разведочных пересечений, разрезов осложняется тем, что на эту закономерную изменчивость накладывается случайная изменчивость. Поэтому для выявления локальной изменчивости в чистом виде из эмпирического ряда наблюдений исключается случайная изменчивость.
Это достигается построением кривых регрессии методом сглаживания. Кривые регрессии строятся способом «скользящего окна»вЂ” т. е. локальным усреднением единичных характеристики признака. Составление кривых регрессий методом скользящего окна по определенным сечениям тела полезного ископаемого оказывает помощь в выявлении скрытых локальных закономерных кондиций в изменчивости признаков.
Обобщение на основе геологического анализа данных, обработанных таким образом по ряд сеч ений, позволяет геометризовать исследуемые свой- У ства в пространстве в виде топографических поверхностей и выявить не только степени, но и характер изменчивости. В еличина среднеквадратического отклонения 5 и коэффициента вариации К вычисленные по исходным данным и с использованием величины отклонения онения от кривой регрессии, различны.
Сглаживание приводит к уменьшению этих величин. И)(еЮщ)(и ивреАы Я вляются необходимым объектом исследований в процессе разведки. Их роль и значение в разведке и оценке месторождений определяются несколькими обстоятельствами. Породы, среди которых размещаются залежи полезных ископаемых, могут находиться с ними в разных генетических и возрастных отношениях. В месторождениях осадочного происхождения залежи минерального сырья представляют собой пласты поро, являю ющнхся равноправными членами слоистого разд реза; их возраст определяется позицией в разрезе (о моложе по ни ложе подстилающих слоев и древнее перекрываю ).В щих).
генетическом отношении залежи представляют собой единое целое с вмещающими породами, из которых выделяются лишь некоторыми особенностями (повышенным содержанием какого-либо компонента, или группы компонентов, физическими свойствами и т. д.), возникающими обычно вследствие изменения фациальных условий образования пород.
В некоторых типах месторождений вмещающие породы стелами полезныхископаемыхсвязаныболее тесными отношениями, характеризуются общностью происхождения. Так, рудные тела расслоенных интрзивных массивов образуются вместе с вмещающими их породами в результате одних и тех же процессов магматической дифференциации. В ряде случаев вме- ницп икпиивн$ вава пи()(ны( щающие породы выступают в качестве материнских образований при формировании рудных тел (например, в месторождениях кор выветривания).
Локализация эпигенетических месторождений нередко определяется тем, что вмещающие породы характеризуются определенными свойствами, делающими нх благоприятными для размещения в них рудных тел. В одних случаях это особенности химического состава, предопределяющие возможность метасоматического замещения пород рудным веществом; в других — специфические физико-механические свойства, способствующие развитию рудолокализующих трещинных структур. Второй аспект изучения вмещающих пород связан с выяснением структуры месторождения, которая определяется, в частности, взаимоотношением всех разностей пород, слагающих участок месторождения. Согласное напластование, рвущие контакты, складчатые и разрывные нарушения — все эти элементы, проявленные во вмещающих породах, являются элементами структуры месторождения, Окружающие рудные тела породы на контакте с эпигенетичными рудными телами нередко характеризуются изменениями, возникшими при процессах образования тел полезных ископаемых.
Эти измененные породы часто служат хорошим поисковым признаком, а иногда благодаря развитию в них рудной вкраплен- ности сами могуг являться полезным ископаемым, Кроме этого, вмещающие породы в некоторых случаях могут представлять интерес как объекты попутной добычи. Например, при открытой разработке месторождений породы-вскрыши могут быть использованы в качестве строительных материалов и др.
Наконец, особенности состава и строения вмещающих пород оказывают существенное влияние на процесс разведки и разработки месторождений. Прочностные характеристики пород, трещиноватость, устойчивость, обводненность и другие часто являются определяющими при выборе технических средств разведки и систем разработки месторождебний и поэтому подлежат всестороннему изучению наряду с изучением самих залежей полезных ископаемых. щки)) икйй)и((((и$ иааф Вшам)()( 3 2 Заич() уазвеа(((( и стщ(( разве((фчиьп раб()т Разведка месторождений полезных ископаемыхв это комплекс исследований и работ по выяснению промышленного значения месторождения.
Разведочные работы на месторождении производятся прежде всего для определения количества и качества заключенного в нем полезного ископаемого, а также для выяснения природных условий залегания минерального сырья и экономических условий, в которых находится месторождение. Таким образом, разведочные работы преследуют цель промышленной оценки месторождений и получения геологических материалов, необходимых для сосгавления проекта их эксплуатации и самой эксплуатации. Главнейшие задачи, решаемые в процессе разведки, сводятся к следующему.
1. Определение формы и размера промышленной части месторождения для оценки количества полезного ископаемого. Геометризация тел полезных ископаемых в недрах производится на основе изучения геологического строения участка месторождения, его структурных особенностей, условий локализации тел, их взаимоотношений с вмещающими породами. Изучение формы месторождений в ряде случаев осложняется отсутствием естественных геологических границ, отделяющих полезное ископаемое от вмещающих пород, необходимостью установления этих границ по данным опробования. Надежное определение размеров тел может быть произведено только с учетом закономерностей изменчивости их морфологии.
Поэтому разведка предусматривает изучение месторождений во всем их объеме. 2. Установление качественно-технологической характеристики полезного ископаемого. Качество полезного ископаемого неотделимо от количества, поскольку в контуры промышленных участков включаются лишь те части месторождения, которые отвечают промышленным требованиям; иными словами, форма залежей в известной степени определяется их качеством.