Прогноз месторождений минерального сырья


 

В вышеприведенном определении месторождения минерального сырья и характеристике развития материальных, в том числе геологических, систем заложен ответ на этот волнующий во все времена существования геологии всех геологов вопрос: где искать месторождение?"

Я уверен, что многие из моих  коллег и без материала этой главы, опираясь на накопленные эмпирические закономерности по локализации месторождений и на установленные выше дедуктивным путем Законы геологического развития, смогут найти то или иное, близкое к истине, решение стоящего перед нами общего вопроса. Но всё же считаю необходимым поделится собственными представлениями, полагая, что обмен мнениями по этому вопросу будет полезен для нас всех,  прежде чем основы научного прогноза месторождений минерального сырья будут сформированы  общими усилиями до степени всеобщего признания и широкого применения в целях практики.

При любом движении геологических масс, за исключением
чисто параллельных происходит та или иная дифференциация вещества  на “полезные” и “бесполезные”.  Чтобы полезное имело достаточные масштабы и высокие содержания, очевидно, необходимо, чтобы процесс дифференциации шел, во-первых, как можно дольше, и во-вторых, с предельной скоростью.

Взаимосвязь этих величин подобна общеизвестной математической формуле пути:   P=Vpt,  где

- масштабы полезного ископаемого, V- скорость дифференциации в тонна/сек, куб.м/сек, куб.м./год и тд., t- время.  

Ясно, что одни и те же масштабы полезного ископаемого могут быть, достигнуты различными путями: при малой скорости за длительное время, при высокой скорости за относительно короткий отрезок

Дифференциация вещества может идти различными способами: механическим, физическим, химическим, биологическим, социальным, в зависимости от ведущей формы движения, поэтому и месторождения минерального сырья могут быть квалифицированы аналогичным образом.

Следующая задача, которую следует решить - это соотношение между скоростью развития рудогенерирующей геологической системы и скоростью дифференциации полезного. Очевидно, что при нулевой скорости развития нулю будет равна и скорость дифференциации, а при слишком высоких скоростях развития скорость дифференциации, также будет низкой, поэтому мы можем говорить, что для образования крупномасштабного месторождения минерального сырья желательна оптимальная скорость развития системы, которая будет различной для различного класса месторождений. Естественно, что чем дальше от оптимальной скорость развития системы, тем дольше  время для концентрации значительного количества полезного общества.

Между скоростью развития системы и скоростью дифференциации ее вещества, исходя из сказанного выше, предполагается связь, описываемая следующей формулой, так называемым чудом  Лапласа:

Vp= (1/2π) e  - (Vo –Vx)^2,

где

V- оптимальная   скорость   развития   системы (рудоносного разреза), Vx- скорость развития системы в изучаемом интервале  времени и пространства.

Оптимальная скорость развития системы будет устанавливаться эмпирически из геологических данных известных месторождении. На первых порах здесь возможно допущение ошибок, во избежание которых рекомендуется вовлечь в изучение как можно больше месторождений различного генезиса, возраста, минерального состава и т.д.

Установление скорости развития той или иной системы в связи со значительной изученностью территории нашей страны, вероятно, большой трудности не представит. Она в областях накопление осадков отражена в мощности и характере отложений, а в областях эрозии ее определение возможно с использованием принципа полярности. Конечно, скорость развития геологической рудогенерирующей системы не всегда меряется мощностями осадков, возможны, например, применения скорости кристаллизации магмы, если мы имеем дело с магматическими рудами.

Любое месторождение, будь-то угольное или золотое, есть некоторый комплекс геологических тел, изменчивых по составу, другим параметрам и содержанию полезного компонента в них и образованных в достаточно большом интервале времени, который может быть назван, например, угленосным или золотоносным разрезом. Говоря о скорости развития рудогенерирующей системы, мы говорим именно о скорости формирования этого разреза.  

Прогноз. месторождений минерального сырья охватывает широкий  круг вопросов, базирующихся на законах развития материальных, в том числе геологической системы. Лишь   только на конечных этапах его- когда установлены рудоносные разрезы, рудоносные уровни появляется возможность применения формул и расчетов по районированию их с выделением рудоносных площадей, где возможно обнаружение  конкретного месторождения

Остановимся кратко на вопросах прогноза месторождений в связи с характером развития геологической системы, определенной выше: как циклично (обратимо) – направленно (необратимо) – неравномерный (полярный).

Цикличность предполагает повторение идентичных условий если не в данном конкретном регионе Земли, то в другом ее участке, характеризующихся в геологической летописи однотипным набором осадочных, эффузивных и интузивных тел, их комплексов, структур и месторождений минерального сырья. На основе этого принципа возникает представление о связи тех или иных месторождений с тем или иным геологическим телом и с формациями. К нему наши предшественники пришли индуктивным путем на основе обобщения огромного эмпирического материала. В настоящее время он широко используется для целей прогноза. Следует однако сказать, что прогноз конкретного месторождения с использованием только этого принципа не может быть достигнуть, в чем  убеждает практика.

Направленность предполагает неповторимость во времени одинаковых условий в любом произвольно выбранном участке Земли, неповторимость физико-химических условий Земли в целом, отсюда эволюцию генетических типов месторождений, масштабов концентраций тех или иных элементов и т.д. Направленность предполагает также наличие в истории Земли эпохи с оптимальной скоростью развития, вмещающей в себе основные запасы руд многих металлов.

Следующим вопросом, требующим решения в связи с применением направленности в целях прогноза, является вопрос о перспективах одного и того же региона на находки однотипных промышленных месторождений на иных, чем известные, уровнях. На этот вопрос может дан двоякий ответ: да и нет. В первом случае, искомые месторождения должны иметь более крупные или более мелкие по сравнению с известными масштабы, поскольку направленность отрицает повторение. Надо ли говорить о выигрышности подобного подхода, который позволяет заранее оценить масштабы ожидаемого оруденения и выбрать рациональный комплекс методов поисков.

В целом можно сказать, что направленность несет информацию о наиболее рудоносном времени, но не отвечает на вопрос где локализуется месторождения, т.е. на основе ее нельзя определить рудоносное пространство.

Это достигается с использованием принципа прогноза на основе неравномерности (полярности) развития. Неравномерность-полярность предполагает, что на Земле в одно и тоже время существуют синхронно противоположно развивающиеся участки, отличающиеся друг от друга набором новообразованных геологических образований, в том числе месторождений минерального сырья.

Размеры этих участков и продолжительность их развития, как выше доказано, взаимосвязаны и могут быть весьма различными. Самая крупная неравномерность, выражена через распределение материков и океанов или регионов Земли с симатическим и сиалическим типами разреза литосферы, а самая мелькая - элементарных изостатических блоков.

Формы регионов, участков или блоков, развивающихся полярно, могут быть либо линейными, либо изометричными, однако следует не упускать из виду диалектическое единство этих противоположных форм:  изометрическое слагается из линейного, линейное состоит из изометрического. . Например, шаг между месторождениями или рудными полями в рудном поясе должен быть примерно равен ширине последнего, большинство месторождений, связанные с изометричными телами, располагаются дугообразно (линейно) относительно центра их. Должна существовать некоторая линейная связь в распределении месторождений, рудных поясов относительно пограничной линии континент океан, так как материки в целом имеют изометричную форму.

Неравномерность-полярность предполагает, что в одно и то же время в пределах любой системы (или элемента системы) есть участки, развивающиеся с различной интенсивностью, скоростью, поэтому, очевидно различающиеся по рудоносности. Эта особенность в развитии позволяет определить где в пределах рудоперспективного уровня располагаются рудные поля и месторождения, если известно положение хоть одного рудного поля в его пределах, позволяет утверждать, что для установления рудоносности системы необходимо провести районирование ее по скорости развития в интервале времени, охватывающий время рудообразования

Неравномерность  предполагает также, что  между  полярно развивающимися элементами системы существуют переходная зона, более стабильно и длительно развивающаяся, чем полярно развивающиеся элементы системы. Эта зона в силу данной особенности (см. выше: длительность дифференциации) должна нести основную часть месторождений.

Неравномерность  в распределении полярноразвивающихся элементов системы предполагает  также неодинаковую рудоносность различных их участков как по масштабу, так и по набору элементов, наличие зональности в распределении месторождений относительно пограничной между противоположными элементами. Например, крупнейшие месторождения золота осадочного генезиса к пограничным зонам перехода областей с симатической и сиаличекой разрезами. Вглубь прабассейнов золотая минерализеция сменяется пслиметалическим. Крупнейшие месторождения медно-никелевых,. платиновых руд также располагаются вблизи пограничной линии областей с симаческим и сиалическим типами разреза литосферы. Одни материки. например, Австралия, Америка, Южная часть Африки, Индия, окаймленные со всех сторон областями с симатической корой, более богаты месторождениями тех элементов, кларк концентрации которых высок в ультрабазит-базитовых породах (золото, полиметаллы, платина и т.д.). В определении долгосрочных направлений геологоразведочных работ, эту особенность неравномерности развития Земли необходимо учитывать, чтобы избежать потерь в погоне за мелкими проявлениями, которые разбросаны то там, то тут и по количеству немного (сотни-тысячи раз) превышают количество возможных месторождений.

Принципы неравномерности-полярности в прогнозных исследованиях в настоящее время не используются, но совершенно очевидно, что определение рудоперспективного пространства без них невозможно. Для применения этого метода в прогнозных исследованиях необходимо усилить работы по составлению карт скорости развития тех или иных участков земной коры за тот или иной промежуток времени. Для этого особое внимание необходимо уделить улучшению достоверности стратиграфических исследований, с одной стороны, геохронологии, - с другой, без точных данных которых определить скорость развития геологических систем и время образования руд невозможны, а значит и получить достоверный прогноз.



Реклама