Геолого-геохімічні критерії оцінки рідкіснометалевих родовищ у лужних комплексах Приазов'я (Український щит)

утворення складних ієрархічних кореляційних зв'язків рідкісних елементів з іншими рудними елементами за рахунок накладення геохімічних процесів.

У ієрархії структур рудоутворюючої системи кожний елемент системи, приходячи “областю постачання” для наступного, більш локального, забезпечує зв'язок ресурсів родовищ із складністю і неоднорідністю будови рудоутворюючої системи, визначенних інтенсивністю процесів диференціації на площах пошуків. Цей зв'язок встановлений системним аналізом закартованих геолого-геохімічних полів.

Запропонований новий ефективний підхід до прогнозу ендогенного зруденіння і кількісної оцінці ресурсів рідкіснометалевих родовищ в областях тектоно-магматичної активізації із використанням універсальної енергетичної характеристики рудоутворюючих процесів - термодинамічної ентропії і розроблених нових інформаційних показників. Перша, що є функцією енергетичного стану системи, може описувати ділянки земної кори з підвищеною ендогенною активністю. Показник відносної інформаційної ентропії, будучи мірою диференційованості рудної речовини у геологічній системі в порівнянні зі станом, прийнятим за початковий, відбиває ступінь її еволюційного розвитку, від якого залежить можливість появи промислового зруденіння. За допомогою інформаційної ентропії кількісно оцінена інтенсивність процесів диференціації, складність будови і ступінь прогресивних змін еволюційної системи, що йдуть із підвищенням ймовірності зростання коефіцієнтів концентрації рідкісних елементів. Площам з аномально високими рівнями значень інформаційної ентропії (понад 60%) відповідають аномально низькі значення термодинамічної энтропії та 95-процентна ймовірність виявлення промислового зруденіння. Таким чином, теоретично обгрунтований зв'язок рідкіснометалевих родовищ із зонами тектоно-магматичних активізацій, що емпірічно відома по геологічних дослідженнях.

Розроблений новий, формалізований засіб виділення металогенічних підрозділів методами комп'ютерного аналізу геолого-геохімічних показників. Системний аналіз аномальних полів інформаційної ентропії геолого-геохімічних показників дозволив одержати кількісну оцінку ступеню еволюційного розвитку рудогенної системи і виділити на кожній стадії пошуково-розвідувальних робіт найбільш перспективні на рідкіснометалеве зруденіння ділянки. На стадії загальних пошуків вони виділяються за різноманітністю будови геологічних полів, а надалі - за максимально неоднорідним розподілом вмісту елементів типоморфного комплексу. Такі кількісно оцінені площі різних масштабів, де найповніше пройшли процеси диференціації і сепарації рудної речовини, інтерпретуються як рудоконтролюючі структури різного рангу. Максимальна ймовірність локалізації зруденіння досягається на ділянках просторового збігу максимумів інформаційної ентропії на всіх етапах обробки даних різномасштабних робіт.

В основу оцінки ресурсів рідкіснометалевих об'єктів Приазов'я покладені принципи ієрархії багаторівневих геохімічних полів відповідно до ієрархії елементів рудоутворюючої системи. Як показник перспективністі геохімічних аномалій нами був обгрунтований показник привнесення-винесення (Н_к), формально зв'язаний з відносною інформаційною ентропією кларків концентрації рудних елементів. Він дозволяє оцінити інтенсивність процесів привносу-виносу, притаманних рудним полям при багатоелементному складі перспективних геохімічних аномалій, виділити і кількісно зіставити перспективність об'єктів та окремих ділянок. Встановлені значимі кореляційні зв'язки цього показника з запасами рідкісних металів на Азовському і Мазуровському родовищах. За різними рівнями показника Н_к виділені найбільш перспективні ділянки Азовської структури і Жовтневого масиву з оцінкою їх ресурсів по рівнянню регресії.

Розроблений підхід до оцінки ресурсів перспективних об'єктів пошуків передбачає широке застосування методів комп'ютерної обробки даних. Для одержання достовірних результатів необхідно строго дотримуватися принципів послідовної генералізації спостережень і однорідності оброблюваної геологічної інформації. Це означає, що один етап обробки з одержанням кількісних характеристик досліджуваних об'єктів і карт їх розподілу включає випробування одного типу з приблизно однаковою щільністю спостережень. У противному випадку, досліджувана площа розбивається на декілька ділянок, у межах котрих ця умова буде виконуватися. Максимальна ймовірність локалізації зруденіння досягається на ділянках просторового збігу максимумів інформаційної ентропії на всіх етапах обробки даних різномасштабних робіт. Їх просторова прив'язка в геоінформаційних системах (MAPINFO) дозволила однозначно виділити перспективні ділянки.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ З ТЕМИ ДИСЕРТАЦІЇ

Волкова Т.П. Теория и практика поисков и оценки редкометальных месторождений. - Донецк: РВА ДонНТУ. - 2003. - 102 с.

Стрекозов С.Н., Васильченко В.В., Гурский Д.С., Пожарицкая Л.К., Волкова Т.П. Геологическое строение и характер оруденения Азовского месторождения. // Мінеральні ресурси України, 1998, №3. с.6-9.

Волкова Т.П., Федотова Л.А., Стрекозов С.Н. К вопросу потенциальной рудоносности гранитоидов Восточного Приазовья // Научные труды НГА, 1998, №3, т.2, с.56-60.

Волкова Т.П., Алехин В.И., Стрекозов С.Н. Применение теории информации для решения практических геологоразведочных задач // Научные труды НГА.- 1999.- №6, т.4. - с.46-49.

Волкова Т.П., Волков А.В. Алгоритмы таксономии в решении задач прогноза редкометального оруденения // Известия Донецкого горного института, 1999, № 2, с.114-116.

Волкова Т.П. К проблеме количественного прогнозирования запасов редкометальных месторождений // Сборник научных трудов НГА. - 1999.- №6, т.1, с.119-123.

Волкова Т.П. Особенности первичных ореолов Азовского цирконий-редкоземельного месторождения // Труды ДонГТУ, серия горно-геол., 2000, вып.11, с.129-132.

Волкова Т.П. Проблемы генезиса и рудоносности Октябрьского массива щелочных пород // Научные труды НГА, 2000, №4, с.9-10.

Волкова Т.П., Стрекозов С.М., Федотова Л.А. Спроба використання методів кластерного аналізу при геохімічному розчленуванні продуктивної рідкіснометалевої товщі // Вісник Київського національного університету, серія Геологія, вип.18, 2000, с.27-29.

Волкова Т.П. Рудоконцентрирующая структура Восточного Приазовья // Труды ДонГТУ, серия горно-геол., 2001, вып.23, с.85-88.

Волкова Т.П., Стрекозов С.Н. Минералого-геохимические критерии редкометальной специализации докембрийских комплексов Приазовья // Наукові праці ДонДТУ, серія гірничо-геол., 2001, вып.24, с.120-126.

Волкова Т.П., Гурский Д.С., Стрекозов С.Н., Васильченко В.В. Геохимическая зональность Азовского месторождения // Мінеральні ресурси України, 2001, №1, с.4-6.

Волкова Т.П. Эволюция редкометальных комплексов и прогноз оруденения // Рідкісні метали України - погляд у майбутнє.- Київ: Збірник наук.праць ІГН НАНУ, 2001, с.27-28.

Волкова Т.П. Информационный анализ при прогнозе эндогенного оруденения // Наукові праці ДонНТУ, серія гірничо-геол., 2001, вип.32, с. 31-37.

Волкова Т.П. Оценка ресурсов редкометальных месторождений в Приазовье по энергии рудообразования // М: Известия ВУЗов, серия Геология и разведка, 2001, №5, с. 104-109.

Волкова Т.П. Критерии продуктивности редкометальных месторождений и рудопроявлений Октябрьского массива // Наукові праці ДонНТУ, сер.гірничо-геол., 2001, вип.36, с.63-69.

Волкова Т.П., Стрекозов С.Н., Васильченко В.В., Багрий И.Д. Геохимические особенности Азовского редкометального месторождения // Геологічний журнал, 2001, №4, с.102-109.

Волкова Т.П. К вопросу достоверности прогнозирования ресурсов полезных ископаемых // Мінеральні ресурси України, 2001, №4, с.32-34.

Волкова Т.П., Смертин Д.А.Поисковые предпосылки месторождений циркона // Наукові праці ДонДТУ, сер. гірничо-геол., вип.45, с.112-117.

Волкова Т.П. Геоинформационная технология прогнозирования рудоносных структур разного ранга // Геоинформатика, 2002, №2, с.71-78.

Волкова Т.П. Оценка перспективности эндогенного оруденения по данным геохимического картирования // Наукові праці ДонНТУ, с. гірничо-геол., 2002, вип.54, -С.143-149.

Волкова Т.П. Роль процессов дифферециации в формировании месторождений полезных ископаемых // Доповіді НАНУ, 2003, №4, с.107-110.

Волкова Т.П. Модель формирования и критерии локального прогноза редкометального оруденения // Метасоматизм, рудообразование, полезные ископаемые. - Киев: Логос, Труды ИГОС НАН и МЧС Украины, 2003, с.283-290.

Волкова Т.П. Федотова Л.А. Геохимическая зональность редкометальных рудных районов // Наукові праці ДонНТУ. Сер. гірничо-геол. - 2003. - вип.63. - С.150-157.

Волкова Т.П. Оценка продуктивности геохимических аномалий // Геолого-мінералогічний вісник. - Кривий Ріг: вид-во техн.ун-ту, 2003, №1(9), с.51-57.

Волкова Т.П., Васильченко В.В., Стрекозов С.Н., Яновский В.М., Федотова Л.А. Опыт применения методов кластерного анализа при геохимическом расчленении продуктивной редкометальной толщи // Тезисы докл. конф. “Геохімія, мінералогія, палеогеодинамічні особливості формування рідкіснометальних гранітоїдів Українського щита”.- Київ,1995, с.21-22.

Стрекозов С.Н., Васильченко В.В., Волкова Т.П. Геологическое строение и характер оруденения Азовского редкоземельного месторождения // Тезисы докладов II Межд.конф.

“Благородные и редкие металлы”, 23-26 сентября 1997 г. ч.I.-Донецк, 1997. - С.134.

Волкова Т.П. Закономерности локализации редкометальных месторождений Приазовья на основе информационного анализа // Тезисы докладов III Международной конф. “ Благородные и редкие металлы”, 19-22 сентября 2000 г. - Донецк, 2000. - С.80.

Волкова Т.П. Удосконалення прогнозу ресурсів родовищ корисних копалин на основі розрахунку енергії рудоутворення // Матеріали наук. конф."Геологічна наука та освіта в Україні на межі тисячоліть".Львів: ЛНУ, 2000, с.74-75.

Волкова Т.П. Энергия рудообразования при оценке перспективности редкометальных месторождений Приазовья // Тезисы докладов V Международной конф. “Новые идеи в науках о Земле”. - Москва, 2001. - Т. 2. - С. 197.

Волкова Т.П. В.И.Вернадский о роли ортитоносных и монацитоносных гранитоидов в геохимии // Доклады Междунар.науч. конф. “Творческое наследие В.И.Вернадского и современность”, 10-12 апреля 2001, -Донецк, 2001, с.266-270.

Volkova Тatyana P. Rare-metallic ore-grade mineralization of the Ukrainian shield's Priazovsky block // The abstracts of International Symposium “Metallogeny of Precambrian Shields”.- Kyiv, Ukraine, September 13-26, 2002, p.107.

Волкова Т.П. В.И. Вернадский об источнике рудного вещества в месторождениях полезных ископаемых // Докл. 3-й Межд.науч. конф. “Творческое наследие В.И. Вернадского и современность”, 22-24 мая 2003, - Донецк, 2003, с.114-115.

Волкова Т.П. Редкометальное оруденение Украинского щита // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції “Регіон-2003: стратегія оптимального розвитку”. - 22-25 квітня 2003 р., м.Харків, с.217-218.

Волкова Т.П., Попов Р.В. Особенности размещения тантал-ниобиевого оруденения в Октябрьском массиве // Благородные и редкие металлы. Труды IV межд. конф. “БРМ-2003”. Донецк, 22-26 сентября 2003 г. - С.186-189.

Анотація

Волкова Т.П. Геолого-геохімічні критерії оцінки рідкіснометалевих родовищ у лужних комплексах Приазов'я (Український щит).- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора геологічних наук за спеціальністю 04.00.11 - геологія металевих і неметалевих корисних копалин. Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України, Київ, 2004.

Дисертація присвячена актуальній проблемі металогенічного аналізу - пошуків і прогнозної оцінки рідкіснометалевого зруденіння, яка розглянута з позицій енергетики процесів рудоутворення. Встановлено, що тільки на площах, де найповніше пройшли процеси диференціації магматогенних комплексів і сепарації рудної речовини, формуються промислові ендогенні родовища рідкісних елементів. На стадії загальних пошуків рідкіснометалеві об'єкти виділяються за найбільш різноманітною геологічною будовою, а надалі - максимально неоднорідним розподілом вмісту елементів типоморфних асоціацій, що фіксується аномаліями показника інформаційної ентропії. Просторово вони співпадають з рудоконтролюючими структурами різного рангу. Згідне підвищення вмісту типоморфних елементів добре відбивається рівнями показника масопереносу, що включає складові привносу і виносу. Побудовані карти геохімічних полів цих показників дозволили виділити найбільш перспективні рідкіснометалеві ділянки Приазов'я та оцінювати їх прогнозні ресурси.

Аннотация

Волкова Т.П. Геолого-геохимические критерии оценки редкометальных месторождений в щелочных комплексах Приазовья (Украинский щит).- Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени доктора геологических наук по специальности 04.00.11 - геология металлических и неметаллических полезных ископаемых. Институт геохимии окружающей среды НАН Украины, Киев, 2004.

Диссертация посвящена актуальной проблеме металлогенического анализа - поискам и прогнозной оценке редкометального оруденения, которая рассмотрена с позиций энергетики рудообразующих процессов. Предложен новый, эффективный подход к прогнозу эндогенного оруденения и количественной оценке ресурсов редкометальных месторождений в областях тектоно-магматических активизаций с использованием универсальной энергетической характеристики рудообразующих процессов - термодинамической энтропии и разработанных, новых информационных показателей. Первая, являясь функцией энергетического состояния системы, может описывать участки земной коры с повышенной эндогенной активностью. Показатель относительной информационной энтропии, являясь мерой дифференцированности рудного вещества в геологической системе по сравнению с состоянием, принимаемым за исходное, отражает степень ее эволюционного развития, от которой зависит вероятность появления промышленного оруденения. С помощью информационной энтропии количественно оценена интенсивность процессов дифференциации, сложность строения и степень прогрессивных изменений геологической системы, идущих с повышением вероятности возрастания коэффициентов концентрации редких элементов. Площадям с аномально высокими уровнями значений поля информационной энтропии (свыше 60%) соответствуют аномально низкие значения термодинамической энтропии и высокая вероятность (95%) выявления промышленного оруденения. Таким образом, теоретически обоснована и выражена в информационных и термодинамических показателях связь редкометальных месторождений с зонами тектоно-магматических активизаций, эмпирически известная по геологическим исследованиям. приазов'є рідкіснометалевий зруденіння

Установлено, что только на площадях, где наиболее полно прошли процессы дифференциации магматогенных комплексов и сепарации рудного вещества, формируются промышленные эндогенные месторождения редких элементов. На стадии общих поисков редкометальные объекты выделяются наиболее разнообразным геологическим строением, а в дальнейшем - максимально неоднородным распределением содержаний элементов типоморфных ассоциаций, что фиксируется аномалиями показателя информационной энтропии. Пространственно они совпадают с рудоконтролирующими структурами разного ранга. Согласованное повышение содержаний типоморфных элементов в рудных зонах хорошо отражается уровнями показателя массопереноса, включающему составляющие привноса и выноса. Построены карты геохимических полей этих показателей позволил выделить наиболее перспективные редкометальные объекты Приазовья и оценить их ресурсы.

SUMMARY

T.P. Volkova Geological-geochemical criterions of forecasting estimation of rare-metallic ore-grade minaralization into alkaline complexes of Priazovskiy block (Ukrainian Shield). - Manuscript.

Dissertation for the degree of doctor of geological sciences on speciality 04.00.11 - geology of metallic and non-metallic mineral deposits. - Institute of Geochemistry of an Environment of National Academy of Science of Ukraine, Kyiv, 2004.

The thesis is devoted to an actual problem of the metallogenic analysis - searches and forecasting estimation of rare-metallic ore-grade minaralization which is considered from positions of a power of ore-forming processes. It has been determinated that the industrial endogenic deposits of rare elements are usually foremed only on the areas with the most deep processes of differentiation of magmatogene complexes and separation of ore substance. Rare-metallic objects are allocated with the most diverse geological feature at the stage of general searches and hereinafter - maximum inhomogeneous distribution of the contents of the typomorphic elements fixed by anomalies of a parameter of information entropy. They coincide in area with mineralization control structures of a different rank. The matched increase of the contents of typomorphic elements in ore zones is well shown by the levels of a parameter of a mass transporting, including the components of addition and subtraction. Created maps of geochemical fields of these parameters gave us an opportunity to allocate the most perspective rare-metallic objects of Priazovskiy block and to evaluate their resources.

Размещено на Allbest.ru