Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Краткий очерк геологии Рубцовского рудного района 6
1,1, Положение в регионе 7
1.2. Стратиграфия 7
1.3. Магматизм 12
1.4. Тектоника 15
1.5. Полезные ископаемые 18
1.6. История геологического развития 18
Глава 2. Геологическое строение Рубцовского месторождения . 21
2.1. Стратиграфия 21
2.2. Магматизм 26
2.3. Структура месторождения 27
2.4. Описание рудных тел 28
2.5. Метасоматические образования 31
2.6. Кора выветривания 32
2.7. Минералогия руд 32
Глава 3. Компьютерная модель Рубцовского месторождения 35
3.1. Исходные данные 35
3.2. Каркасы поверхностей 37
3.3. Каркасные модели геологических тел 42
3.4. Полная каркасная модель месторождения 45
3.5. Построение геологических разрезов с помощью ЗВ-моделей 54
Глава 4. Геохимия руд Рубцовского месторождения 58
4.1. Цифровые исходные данные 58
4.2. Описательные статистики выборок 60
4.3. Матрицы графиков 64
4.4. Гистограммы распределений 67
4.5. Точечные диаграммы зависимости 77
4.6. Корреляционный анализ 87
4.7. Множественная регрессия 91
4.8. Треугольные диаграммы состава 101
4.9. Дендрограммы 105
4.10. Метод главных компонент 114
4.11. Разделение выборок на однородные группы 119
4.12. Геохимические профили по оси вертикальных скважин 122
4.13. Геохимические профили по линиям разведочных разрезов 127
4.14. Карты пространственного распределения содержаний 132
4.15. Геохимический спектр руд и коэффициенты концентрации элементов 150
4.16. Геохимическая модель рудного тела Рубцовского месторождения 155
Глава 5. Разведка Рубцовского месторождения 159
5.1. Не официальная история открытия месторождения 159
5.2. Предварительная разведка месторождения 159
5.3. Детальная разведка месторождения 159
5.4. Разведка месторождения подземными горными выработками 160
5.5. Заварочная разведка месторождения компанией «СибирьПолиметаллы» 162
5.6. Эксплуатационная разведка месторождения 162
Глава 6. Вариография месторождения 165
6.1. Вариограммы содержаний вдоль осей скважин 165
6.2. Вариограммы по вертикальным наземным скважинам 166
6.3. Вариограммы по всем наземным и подземным скважинам 169
6.4. Вариограммы по композитам 178
Глава 7. Моделирование рудного тела 183
7.1. Определение размеров модели Рубцовского месторождения 183
7.2. Определение размеров блоков модели Рубцовского месторождения 183
7.3. Создание пустой модели 184
7.4. Ограничение и кодирование модели 184
7.5. Факторные модели 186
7.6. Субблочные модели 186
Глава 8. Подсчет запасов 191
8.1. Подсчет запасов методом геологических блоков 191
8.2. Подсчет запасов методом разрезов 193
8.3. Подсчет запасов с помощью кригинга 197
Глава 9. Проект карьера 211
9.1. Основные параметры карьера 211
9.2. Угол откоса карьера 212
9.3. Инженерно-геологическая характеристика карьера 214
9.4. Физико-механические свойства руд и вмещающих пород 215
9.5. Гидрогеологическая характеристика месторождения 216
9.6. Предварительное вычисление угла откоса 219
9.7. Конструкция и параметры берм 221
9.8. Проектирование карьера 223
9.9. Оптимизация проекта и определение нижнего уровня карьера 223
Заключение 231
Список литературы
Введение к работе
По ряду признаков горнорудное производство в России возрождается. Десятки фирм и компаний собирают информацию о разведанных месторождениях полезных ископаемых, о заброшенных рудниках, о недоработанных, оставленных в недрах запасах. Крепко встали на ноги российские компании АлРосса, РусАл, УГМК, «Полюс Золото», «Норильский Никель» и другие.
Одним из ранее брошенных, а теперь возрожденных месторождений является Рубцовское колчеданно-полиметаллическое месторождение в Алтайском крае. За время, прошедшее с пика политического и экономического кризиса России в начале 90-х годов прошлого столетия, геологи и горняки вооружились современными мощными интегрированными компьютерными программами трехмерного моделирования месторождений полезных ископаемых. Во всех развитых странах геологи перешли на новые, геостатистические методы оценки запасов руды и полезных компонентов. Хотелось проверить, как эти компьютерные технологии позволят по-новому взглянуть на достаточно хорошо и полно изученное Рубцовское месторождение.
Геологические изыскания на Рубцовском месторождении проводили высококвалифицированные геологи-разведчики (А.П. Беляев, И.Г. Чинаков, Ф.Я. Доронин, В.М. Чекалин и др.). Минералогию руд, петрографию измененных пород, геохимию ореолов изучали видные исследователи из научно-исследовательских институтов и университетов (А.Д. Строителев, Б.Л. Бальтер, В.Б. Чекваидзе, Н.Г. Кудрявцева, И.З. Исакович, И.Ф. Мясников, Л.Н. Новикова и др.). Этим объясняется высокое качество полученных результатов.
Но в пору разведки месторождения (до середины 70-х годов) ничего еще не было известно о сульфидных залежах на дне океана, например, о металлоносных рассолах Красного моря, о «черных курильщиках» в океане. Хотелось взглянуть на имеющиеся материалы под этим углом зрения.
С другой стороны, за прошедшие годы не только приросли знания по морской геологии, но и революционно сменился арсенал методов графического отображения геологоразведочной информации. Появилась возможность изображения месторождения в трехмерном пространстве, в объеме.
5 Кроме того, за эти же годы во всем мире окончательно утвердились геостатистические методы подсчета запасов месторождений полезных ископаемых. Мы не ставили специальной цели методами геостатистики проверить запасы, подсчитанные на Рубцовском месторождении традиционными методами. Ясно, что они с неизбежностью получатся близкими друг к другу. Просто, геостатистика предоставляет такой новый и мощный инструмент изучения геохимической изменчивости месторождений, как вариограмма. Поэтому мы планировали провести полный структурный анализ вариограмм.
Сейчас владельцем месторождения является УГМК - Уральская Горно-Металлургическая Компания. Так уж сложилось, что УГМК не пришлось задумываться, каким способом лучше отрабатывать месторождение - открытым или подземным? Дело в том, что еще при Советской власти на месторождении были пройдены две шахты (скиповая и вентиляционная) и нарезаны три горизонта подземных горных выработок. После расконсервации и восстановления шахтных стволов, простоявших без действия почти 12 лет, вопрос решился однозначно - подземная разработка. Нас заинтересовал риторический вопрос: «А, может быть, карьерная разработка месторождения, на самом деле, была бы более рентабельной?» Можно высказать сомнение в разумности проектирования карьера для месторождения, которое уже разрабатывается подземным способом. Но дело в том, что недалеко от Рубцовского месторождения залегает его двойник по геологическому строению -Захаровское месторождение, при проектировании эксплуатации которого, этот вопрос вновь встанет.
Есть еще один очень важный момент - на месторождении уже 2 года идет эксплуатационная разведка. Не могут ли новые данные изменить (или уточнить) наши представления о строении месторождения и о его генезисе?
Все перечисленные аргументы предопределили выбранную направленность работы.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, 9 глав, заключения и приложения. Объем работы - 241 страница, из которых текст занимает ПО страниц. Сюда входит список литературы из 36 наименований (16 - опубликованных работ, 3 - фондовых, 17 - интернетовских сайтов). Остальное - 29 таблиц и 170 рисунков. Таблицы и рисунки не имеют сплошной нумерации. Нумерация ведется локальная - внутри определенной главы. Например, рис. 4.88 - это 88-й рисунок в главе 4. Или табл. 8.5 - это 5-я таблица в главе 8.
Магматизм
Среди пород фации жерл и малых экструзией выделяются риолито-дациты и их экструзивные брекчии. Главным отличительным признаком экструзивных брекчий служит наличие среди них большого количества ксенолитов как осадочных, так и вулканогенных пород. К данной группе относятся небольшие тела риолито-дацитов и их брекчий на западном и восточном флангах Рубцовского месторождения. Более крупные тела имеются в восточной части рудного поля и к югу от месторождения в блоке, надвинутом на терригенно-карбонатные породы бухтарминской свиты. Небольшие тела риодацитового состава встречаются также среди эффузивных образований Давыдовской свиты. Тела риодацитов и их экструзивных брекчий оказывают контактовые воздействия на вмещающие породы в виде слабого окварцевания. Они часто содержат ксенолиты пород как каменевской, так и давыдовской свит. Базальные конгломераты нижнебухтарминской подсвиты в зоне контакта не несут следов контактовых изменений.
Фация субвулканов и даек.
К субвулканическим образованиям отнесены небольшие по размерам тела, сложенные плагиогранит-порфирами и дацитами. Залегают они обычно несогласно с напластованием осадочной толщи и часто контролируются тектоническими нарушениями.
На юго-восточном фланге Рубцовского месторождения встречены дайки плагиогранит-порфиров. Предполагаемое простирание даек северо-восточное, с крутым падением на юго-восток. Мощность даек около 25 м. Дайки прорывают отложения каменевской свиты, но не прослеживаются в отложениях бухтарминской свиты. Осадочные породы каменевской свиты на контакте с дайками подвергаются брекчированию и пронизываются тонкими инъекциями плагиогранит-порфиров. В дайке, подсеченной скважиной №81, на глубине 256,1 м, отмечаются гнездообразные скопления сфалерита (размер отдельных гнезд до 1 см в поперечнике). Прожилки, кварц-сульфидного состава отмечаются также и в дайкообразном теле плагиогранит-порфиров в северо-западной части рудного поля.
В зоне контакта каменевской и давыдовской свит на восточном продолжении рудолокализующих структур Рубцовского месторождения залегает небольшое тело (0,3x0,2 км) дацитов, которое простирается в восток-северо-восточном направлении с падением на юго-восток под углами 35-40, т.е. значительно круче, чем вмещающие породы.
Каменноугольный вулканогенный комплекс орогенного этапа.
Породы каменноугольного вулканогенного комплекса представлены андезитодацитовыми и андезитовыми порфиритами, а также экструзивными (магматическими) брекчиями риодацитов.
Породы комплекса образуют две фации: фацию малых тел и даек и фацию экструзией. Фация малых тел и даек. Фация малых тел и даек отличается от фации субвулканов и даек верхнедевонского комплекса не только временем своего образования, но и петрографическим составом. Зато, главным образом, штоки и дайки андезитодацитовых и андезитовых порфиритов. Наиболее хорошо изучен Потеряевский шток на западном фланге Рубцовского месторождения. Он имеет в плане эллипсоидальную форму с ориентировкой длинной оси с запада на восток. Размеры штока 0,7x1,5 км. Шток имеет резкие контакты с вмещающими породами. В зоне экзоконтакта (не более 0,5 м) наблюдается слабое катаклазирование и серицитизация песчаников бухтарминской свиты.
Дайки андезитовых порфиритов встречены рядом структурно-поисковых скважин. Дайки пересекают все разности пород, вплоть до отложений верхней подсвиты бухтарминской свиты. Мощность даек не более Юм. Андезитовые порфириты, как правило, приурочиваются к тектоническим разломам. Фация экструзией. Породы экструзивной фации каменноугольного вулканогенного комплекса представлены экструзивными (магматическими) брекчиями риодацитов, выполняющими Рубцовскую вулканотектоническую депрессию. Последняя представляет собой слегка вытянутую в северо-западном направлении овальную кольцевую структуру обрушения диаметром до 25 км. Центральный блок (Калиновская брахиантиклиналь) относительно приподнят. Он сложен метаморфическими образованиями ордовика и гранитоидами. Внешний контур депрессии, определяющийся конфигурацией системы краевых конических разломов, в пределах Рубцовского рудного поля занимает резко секущее положение в отношении рудовмещающих структур и ограничивает их распространение в западном направлении. Глубина депрессии, судя по результатам бурения в её осевой части, превышает 580 м. Экструзивные образования занимают практически весь объем депрессии. Внешне они представляют собой породы брекчиевидной текстуры розовато-серого цвета с зеленоватым оттенком. Литокласты сложены риолитами, аргиллитами, кремнистыми алевролитами, плагиогранитами, нацело хлоритизированными и серицитизированными породами. Форма обломков остроугольная, реже овальная, размером от 1 до 5 см в поперечнике. Обломки распределены неравномерно и составляют 20-30% объема породы. Порфировые выделения основной массы представлены кварцем и полевым шпатом. Размер вкрапленников до 1 мм.
В отличие от экструзивных пород жерловой фации верхнедевонского вулканогенного комплекса, описываемые экструзивные брекчии характеризуются меньшими содержаниями оксида кремния, большими содержаниями оксида алюминия и кальция, а также преобладанием оксида натрия над оксидом калия, т.е. по составу породы являются более основными.
В строении палеозойского фундамента района выделяются три структурных этажа. Нижний структурный этаж сложен терригенными образованиями ордовика, средний -вулканогенно-осадочными породами среднего и верхнего девона и верхний - терригенно-карбонатными и углистыми отложениями каменноугольного возраста. Границы между этажами характеризуются угловыми и стратиграфическими несогласиями.
Структурный план района определяется сложным сочетанием различных по масштабу и генезису складчатых и дизъюнктивных тектонических элементов, осложняющих северозападное погружение Алейского антиклинория (рис. l.l). Важнейшими складчатыми формами II-IV порядков являются: наложенный Таловско-Потеряевский прогиб; Рубцовская вулканотектоническая депрессия; Калиновская и Рождественская брахиантиклинали.
Широко развиты в районе разрывные нарушения, которые по ориентировке в пространстве подразделяются, на северо-западные (Новониколаевская, Романовская, Новосклюихинская и Чебурихинско-Громовская зоны разломов); меридиональные (Калиновская, Западно-Восточно-Рождественские и Луговская зона разломов); субширотные (Варшавская зона разломов). В генетическом отношении разломы являются либо отголосками общеалтайских горообразовательных движений, либо следствием деятельности локальных вулканических центров. Ниже приводится краткая характеристика некоторых из отмеченных структурных элементов.
Структура месторождения
Структура месторождения определяется положением его в приосевой части Таловско-Потеряевского прогиба, выполненного девонскими вулканогенно-осадочными породами и терригенно-карбонатными отложениями карбона. Месторождение приурочено к северному крылу, пологой синклинали, в значительной степени, эродированной в послефранское время и трансгрессивно перекрытой терригенными отложениями бухтарминской свиты. Общее простирание крыла синклинали северо-восточное 60-65, в восточной части отмечается резкий флексурный изгиб с изменением простирания на юго-восточное по азимуту 120-130. Рудовмещающая толща огибает здесь тело экструзивных риоодацитов. Промышленное оруденение приурочено к этому участку флек-сурного изгиба крыла синклинали. Участок изгиба характеризуется развитием мелкой дополнительной складчатости и связанными с ней послойными срывами, зонками дробления, рассланцевания, милонитизации и отслоений. Все эти факторы в совокупности создали структуру, благоприятную для циркуляции гидротермальных растворов и рудоотложения. Эта структура сформировалась в резко анизотропной среде в основании каменевской свиты, характеризующейся переслаиванием кремнистых, кремнисто-глинистых, углисто-глинистых алевролитов и песчаников. Выше рудной зоны преобладают более пластичные, слабо проницаемые для гидротермальных растворов глинистые алевролиты. Зонки рассланцевания и милонитизации здесь не выдержаны по простиранию, между скважинами не увязываются, характеризуются слабой серицитизацией, хлоритизацией, иногда полиметаллической минерализацией прожилково-вкрапленного типа.
За пределами месторождения залегание пород спокойное, дополнительной складчатости не отмечается. Общее падение северного крыла синклинали южное под углами 10-25 к югу от, месторождения более пологое, участками горизонтальное. Зона гидротермального изменения продолжается на юг и запад от месторождения до выхода ее под отложения бухтарминской свиты. На всем протяжении отмечается полиметаллическая минерализация, участками достигающая бортового содержания (скважины№ 71, 75, 79, 80, 194). Разрывных нарушений непосредственно в пределах месторождения не зафиксировано. В 100-150 м к северу от рудного тела проходит Южный сброс, продольный по отношению к рудовмещающим породам с крутым (70-75) падением на юг «под месторождение». Амплитуда смещения 40-80 м. Сброс фиксируется зонами милонитизации, рассланцевания и дробления пород Давьщовской свиты. В зоне разлома по скважине № 7 отмечается увеличение водопротока до 0,3 л/сек, тогда, как по другим скважинам он не превышает 0,01-0,1 л/сек. Возможно, этот разлом являлся рудоподводящим. В висячем боку его, в породах давьщовской свиты наблюдаются многочисленные крутопадающие прожилки кварца, кальцита, сульфидов. Непосредственно под рудными телами имеются многочисленные зоны прожилковой полиметаллической минерализации, фиксирующие зоны трещиноватости, по которым, возможно, рудоносные растворы поступали к участкам рудоотложения.
Рудная зона Рубцовского месторождения включает в себя 5 рудных тел, но 99% запасов балансовых руд и 99,6% суммарных запасов металлов находится в рудном теле № 1. К 1975 г. рудное тело № 1 было вскрыто и разведано 67 вертикальными скважинами. Форма рудного тела - лентообразная залежь, с отношением мощности к длине по простиранию и падению как 1:140:40 . Максимальная длина рудного тела по простиранию 800м. На основных проектируемых горизонтах вскрытия месторождения, длина его составляет: горизонт +130 м - 412 м (площадь 6680 м2); горизонт +95 м - 598м (площадь 5370 м2); горизонт +60 м - 466 м (площадь 1810м2). Длина рудного тела по падению изменяется от 50 до 340 м, средняя - 200 м. Характерно постепенное увеличение длины тела по падению с запада на восток, с наибольшими значениями между разведочной линией (р.л.) VIII и р. л. XI. На флангах (р.л. 0 и р.л. XIII-XV) длина по падению уменьшается до 50 м. Мощность тела колеблется от 0,5 до 17,5 м, средняя мощность составляет 5 м. Коэффициент вариации мощности равен 68.8%. Наибольшие мощности отмечаются в центральной части рудного тела (р.л. V и р.л. VII), с постепенным уменьшением их на флангах и по падению залежи. Вместе с тем, на западном и восточном флангах рудного тела отмечаются, локальные участки увеличения мощностей (р.л. I и р.л. XII) почти в 2,5 раза относительно средней величины. Другие сведения о параметрах рудных тел можно найти в таблицах 2.1 и 2.2.
Тело залегает на глубинах от 78 до 215 м от дневной поверхности, между горизонтами +159,0 и +25,5 м. На р.л. I и IV рудное тело выходит под рыхлые отложения, длина выхода 112 м, средняя мощность 4,5 м. Рудное тело имеет среднее простирание 53 и полого падает в юго-восточном направлении. Углы падения изменяются от 10 (восточная часть, р.л. VI - р.л. XV), до 25 (западная часть, р.л. 0 - р.л. VI). В целом моноклинальное залегание залежи осложнено небольшими по размерам флексурными перегибами и мелкими складками, особо четко выраженными на восточном фланге месторождения. На участках осложнения простирание залежи может изменяться до субмеридионального, а углы падения увеличиваться до 40. Рудное тело сложено на 97% смешанными рудами и на 3%, оксидными рудами, которые слагают верхнюю часть залежи, выходящую на древний эрозионный срез. Руды представлены следующими текстурными разновидностями: 1 - сплошными массивными - 42%; 2 - сплошными сажистоподобными - 3%; 3 - вкрапленными плотными - 49%; 4 - вкрапленными глиноподобными - 6%.
Главными ценными компонентами смешанных руд являются медь, свинец и цинк, окисленных медь и свинец. Сплошные руды имеют наиболее высокие содержания как основных металлов, так и попутных компонентов серы, золота, серебра, кадмия, висмута, селена, теллура и галлия.Контакты сплошных руд с вмещающими породами четкие, а -вкрапленных устанавливаются по опробованию. Внутреннее строение рудного тела сравнительно простое. В подсчетный контур (согласно кондиций) включалось небольшое количество безрудных и слабо минерализованных прослоев пород, мощность которых в балансовых смешанных рудах колеблется от 0.30 до 3.35 м (таблица 2.2).
Каркасные модели геологических тел
В геологии самое основное место занимают геологические поверхности. Они разбивают пространство месторождения на отдельные объемные фигуры - геологические тела, которые определенным образом, смыкаясь и сопрягаясь, друг с другом заполняют целиком весь объем исследуемых недр. Поэтому в ЗБ-моделях методы имитации поверхностей имеют исключительное значение.
Существует довольно много способов моделирования (или изображения) поверхностей. Но, когда мы переходим в 3-х мерное пространство, все они оказываются практически одинакового типа, который называется «каркасным моделированием
Стволы скважин, раскрашенные в соответствии с геологией, могут быть просмотрены под любым ракурсом в трехмерном пространстве (3D). Это позволяет провести окончательную проверку правильности ввода исходных данных. поверхностей». В английском языке для этого типа моделей используется составной термин wire frame. Наиболее точный перевод этого слова - «проволочный каркас» или «проволочный скелет». Определение «проволочный» в русскоязычных программах употребляется только тогда, когда каркас не «задрапирован», не «одет» в какую-нибудь непрозрачную «ткань», и поэтому на просвет видны все ребра каркаса. В других случаях говорят просто о «каркасах».
Итак, в трехмерном варианте все поверхности представляются каркасами, причем, вся поверхность разбивается на треугольники разного размера. В случае проволочного каркаса его ребра видны на просвет (рис. 3.2), а если он задрапирован (затянут) «тканью», то мы видим только те грани и ребра поверхности, которые не закрыты от нас другими гранями и ребрами (рис. 3.3). По правде сказать, есть еще вариант, когда драпировка делается полупрозрачной. Тогда ребра снова становятся видны. Все эти варианты ЗО-каркаса могут быть получены разными способами. Рассмотрим только те способы, которые мы использовали при создании ЗБ-моделей.
Гриды, градирование
Гридирование (griding) - это процедуры перехода от неравномерного распределения точек данных к равномерному, правильному в узлах сети (grid), размеры которой задаются геологом. Грид - это не просто сеть, а еще и результат гридирования - интерполяции данных в узлах правильной сетки. Гридом также называется матрица, в которую записываются результаты интерполяции. Существует полтора десятка методов интерполяции, которые дают ощутимо разные результаты.
Мы использовали десяток способов, но при этом привлекали программу Surfer, так как в пакете MicroMine выбор методов ощутимо меньше. Чаще всего мы, пожалуй, использовали 5 методов: наименьшей кривизны, обратных расстояний, модифицированный Шеппарда, триангуляции Делоне и линейной интерполяции, кригинг. Здесь мы приведем примеры использования двух первых методов, а остальные будут появляться в тексте диссертации по мере необходимости (больше всего примеров можно найти в главе 4 «Геохимия» и в главе 8 «Подсчет запасов»).
Метод наименьшей кривизны дает самые гладкие поверхности. На картах этих поверхностей изолинии имеют самые плавные очертания по сравнению со всеми другими способами (рис. 3.4). И в трехмерном пространстве поверхности выглядят плавно изгибающимися (рис. 3.5). Этот способ позволяет показать основные закономерности, но RotX
Изображение дневной поверхности Рубцовского месторождения с помощью проволочного каркаса. Для большей наглядности линии, соединяющие точки (устья скважин) могут быть раскрашены в зависимости от значения абсолютной высотной отметки.
Та же дневная поверхность, но в виде сплошного (solid) каркаса. Драпировка может быть однородной по цвету, а может быть раскрашена в соответствии с высотными отметками. Как и сделано в данном случае.
Карта предыдущего рисунка (2Б-модель поверхности) может быть показана в трехмерном пространстве (ЗЭ-модель поверхности). детали рельефа сильно «перезаглаживаются». На картах изолиний топоповерхности, построенных этим способом, могут исчезнуть, например, отдельные вершины.
Метод обратных расстояний дает более «правдоподобные» узоры рельефа. Поэтому он широко используется. В этом способе исходные точки входят с весом, обратным квадрату расстояния до рассчитываемой точки грида. И карты изолиний и, особенно, ЗО-модели поверхностей выглядят более «жизненно» (рис. 3.6 и 3.7). Хотя у этих карт есть один существенный недостаток - на них проявляется, так называемый эффект «выпученных бычьих глаз» (по другому его еще называют «эффектом мишени»).
Гистограммы распределений
Вообще говоря, две этих серы обязаны быть тесно связаны, так как S06m(%) = SnHp(%) + Scyjl(%), где Scyn - сера сульфидная. Если одно из двух слагаемых увеличивается, то, с неизбежностью, должна увеличиваться и сумма. Этим и объясняется прямая и очень тесная корреляция между серой пиритной и серой общей.
Значительно интереснее тесная корреляция между РЬ и Zn (рис. 4.16). Здесь разброс точек около прямой регрессии больше, чем в предыдущем случае. И коэффициент корреляции немного меньше г = 0,93. При желании можно рассчитать содержания цинка по содержаниям свинца в руде: Zn (%) = 1,0 + 1,61 х РЬ(%). Но это - не актуально, так как содержания и того и другого элемента определяются химически в каждой пробе.
На двух следующих рисунках (рис. 4.17 и рис. 4.18) приведены точечные диаграммы слабее коррелированных пар элементов. Первая пара - Аи и Ag. Некоторые геохимики придают большое значение соотношению между этими элементами (особенно в золоторудных месторождениях), предполагая , что увеличение значения коэффициента Au/Ag соответствует росту температур минералообразования. Но, в нашем случае, их концентрации, выраженные в г/т синхронно растут с темпом 0,005 Ag(r/T). Теснота связи оценивается коэффициентом корреляции г = 0,55. Он был бы заметно выше, если бы не 2 точки с содержаниями Аи 5-6 г/т. Если их отбросить, то коэффициент корреляции подскочит до 0,8. Но их нельзя отбрасывать. Это - не ошибки. Это природное явление, близкое по смыслу к ураганным пробам. Во-первых, это не одиночная точка (их две). Во-вторых, как мы увидим позже, они имеют вполне определенную пространственную позицию. В-третьих, к ним по значению приближается еще несколько точек с содержаниями Аи 2-4 г/т.
Следующий пример - взаимозависимость селена и меди (рис. 4.18). Точечная диаграмма однозначно говорит о том, что содержания ценного попутного компонента -селена можно оценивать по содержаниям основного компонента Си. Интересно, что здесь, как и в предшествовавшем случае, есть отскочившая точка с содержаниями меди около 28%. Это тоже природный феномен - оксидные руды (см. 4.8). Отметим другое. И в этом, и в предыдущем случае, отскочившие точки снижают коэффициент корреляции, но не искажают наклон прямой линии регрессии, как это будет видно в следующих примерах. Это чистая случайность. Отскочившие точки примерно попадают в район средних значений, в первом случае, Ag, а, во втором - Se. Поэтому они не в силах развернуть линию регрессии - не хватает «рычага».
На рис. 4.19 приведена точечная диаграмма зависимости содержаний теллура от содержаний висмута. Зависимость прямая. Коэффициент корреляции достаточно высок (гв(-те = 0,73). Из малых, ценных, попутных компонентов, кроме благородных металлов, в выборку попали Se, Bi и Те. Анализ точечных диаграмм показывает, что все элементы этой тройки связаны между собой прямой положительной связью.
На рис. 4.20 изображена зависимость содержаний Zn от содержаний Си. Рассчитанная линия регрессии очень сильно не соответствует ориентации основного облака точек. Достаточно сказать, что в правой своей половине прямая регрессии проходит там, где ни одной точки нет. Настоящая линия регрессии должна была бы подниматься вверх намного круче, чем рассчитанная линия. Виной тому, что это происходит не так, несколько точек с аномально высокими содержаниями меди (больше 10%). Особенно велик вклад точки с содержаниями Си около 28%. Руды, в которых фиксируются большие содержания Си и малые содержания Zn (меньше 5-6%) относятся к оксидным. Они локализуются вблизи верхней кромки рудного тела. Там встречается самородная медь.
В верхней части палеозойских отложений развита кора выветривания. В ходе гипергенных изменений три основных компонента руд ведут себя по разному. В зоне гипергенеза Zn очень подвижен. Сфалерит крайне неустойчив. Он быстро растворяется. Цинк оказывается в подземных водах и выносится из рудного тела. Сульфиды РЬ и Си также растворяются. Но медь и свинец не успевают уйти из сферы рудоотложения, так как образуют малорастворимые в гипергенных водах минералы (малахит, азурит, самородная медь, церуссит, англезит, смитсонит). Образуется зона вторичного обогащения руд, для которой характерны пониженные содержания Zn и повышенные (аномальные) содержания РЬ и Си.
Рассмотрим точечные диаграммы более представительной выборки состоящей из 239 групповых проб (выборка 239 3). На рис. 4.21 приведена точечная диаграмма Си и РЬ. Здесь рассчитанная прямая регрессии, как и на предыдущей диаграмме, полностью несостоятельна. На данной диаграмме выделяется три облака точек. Основное облако точек соответствует первичным сульфидным рудам месторождения. И есть еще два облака с небольшим количеством точек. Одно из них (в левом верхнем углу диаграммы) характеризуется аномальными содержаниями РЬ, а другое (в правом нижнем углу диаграммы) отличается аномальными содержаниями Си. Оба этих облака точек с аномальными содержаниями меди и свинца отвечают оксидным рудам месторождения.
Чем больше объем выборки, тем плотнее группируются точки, тем увереннее можно выделить облака точек, отвечающие разным совокупностям. Возьмем нашу самую большую выборку рядовых керновых проб 2196x3, и построим точечную диаграмму зависимости содержаний РЬ от содержаний Zn (рис. 4. 23). Самое большое компактное облако точек отвечает пробам, взятым из первичных сульфидных руд месторождения. Слева на диаграмме вдоль вертикальной оси вытянулось облако точек, которое наверняка отвечает оксидным рудам. Очень четко видно, что содержания РЬ в пробах из этого облака может меняться от нуля до 50%. Содержание Zn в этих пробах никогда не превышает 4%. А при содержаниях РЬ, превышающих 30%, содержание Zn не поднимается выше 2,5%. Сразу же становится ясно, что речь идет об оксидных рудах.
На диаграмме присутствует еще один интересный объект. В области содержаний цинка от 10% до 28% и содержаний РЬ от 15% до 40% появляется группа точек, которые также отличаются аномальными содержаниями свинца (до 40%). Чтобы ответить на вопрос, с чем могут быть связаны такие большие содержания РЬ, мы идентифицировали номера этих точек, а затем по программе Surfer распечатали положение устьев скважин, из которых эти пробы были отобраны (рис. 4.24).
