Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Модели аномальных геохимических полей при прогнозировании и поисках рудных месторождений

ВАК РФ 04.00.13, Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Модели аномальных геохимических полей при прогнозировании и поисках рудных месторождений"

0/1

МАРЧЕНКО Алексей Григорьевич

МОДЕЛИ АНОМАЛЬНЫХ ГЕОХИМИЧЕСКИХ

ПОЛЕЙ

ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ И ПОИСКАХ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Специальность 04.00.13 Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогнческих наук

Санкт-Петербург 1998

На правах рукописи

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете)

Официальные оппоненты:

Доктор гсолого-минералогических наук, с.н.с. Питулько Виктор Михайлович

Доктор геолого-минералогических наук, с.н.с. академик РАЕН Попов Виктор Евгеньевич

Доктор геолого-минералогических наук, профессор Рудник Вячеслав Александрович

Ведущая организация:

Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ), г. Москва

Защита состоится 20 марта 1998 г. в 15 час. 15 мин. на заседании диссертационного совета Д.063.15.02 в Санкт-Петербургском государственном горном институте (техническом университете) по адресу: 199026. Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд. 7320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГГИ(ТУ).

Автореферат разослан февраля 1998 г.

Ученый секретарь

диссертационного ¿2—

совета, д.г.-м.н. -иО^Л^ — А.Н.Тслсгин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Состояние проблемы и ее актуальность.

По мере исчерпания фонда легкооткрываемых месторождений градиционные .методики геохимических поисков стали сталкиваться : трудностями как в плане возможностей выявления первичных, вторичных ореолов и потоков рассеяния скрытых рудных объектов, гак и в плане интерпретации выделяемых аномалий, из которых далеко не все связаны с локальными рудными телами и месторождениями и вообще не всегда имеют рудную природу. Поэтому возникла необходимость переосмысления научных основ прикладной геохимии и их развития применительно к задачам прогнозирования и поисков месторождений в сложных геологических и ландшафтных условиях проведения работ.

Начали развиваться новые подходы, основанные на выявлении и изучении не только отдельных локальных аномалий, но и бо-:ее сложных аномальных геохимических полей (АГХП). Все шире ;тали применяться нетрадиционные методы, использующие явления дальней миграции химических элементов в подвижных формах нахождения и обладающие поэтому повышенной глубинностью. По пере накопления эмпирического материала появилась потребность в ;го обобщении и подведении соответствующей научно-георетической базы, которая строится в основном как совокупность сонцептуальных (геолого-ландшафтно-геохимических) и формали-юванных (физико-математических), а в последнее время и компьютерных моделей изучаемых объектов. Такие модели могут относить-;я и к АГХП элементарных объектов (отдельным геохимическим )реолам или потокам рассеяния), и к сложным структурированным \ГХП рудообразующих систем. В обоих случаях именно модели ¡аключают в себе в концентрированном виде суть теоретических федставлений об изучаемых объектах и лежат в основе решения фямых (проектных) и обратных (интерпретационных) задач.

Таким образом, актуальность темы заключается в назревшей готребности обобщения теории и практики использования моделей в трогнозно-поисковой геохимии и, главное, в необходимости разра-

ботки моделей АГХП для сложных нетрадиционных условий геохи мических поисков рудных месторождений. Это нужно для повыше ния эффективности поисковых работ, в том числе для полученш количественных критериев перспективности территорий и оценка прогнозных ресурсов по геохимическим данным.

Цель и задачи работы.

Цель заключалась в разработке моделей АГХП как главны? объектов изучения при прогнозно-поисковых геохимических рабо тах, а также основанных на этих моделях способов анализа и интер претации геохимических данных, получаемых в различных геологи ческих и ландшафтных обстановках на разных стадиях работ, длз повышения эффективности геохимических исследований.

Основное внимание было сосредоточено на решении следую щих задач.

1. Обобщение и критический анализ накопленного к настоя щему моменту опыта моделирования АГХП, а также результате! использования моделей при решении прямых и обратных задач про гнозно-поисковой геохимии.

2. Формулирование обобщенных математических моделей на блюденных геохимических полей, выявляемых в результате геохи мических съемок. Разработка, в качестве методических следствий частных моделей и способов для эффективного выделения и анализе тех составляющих первичных и вторичных полей, которые несуп основную прогнозно-поисковую и другую полезную информацию.

3. Анализ свойств АГХП рудоносных объектов различных ие рархических уровней с позиций концепции их формирования каь сложных самоорганизующихся систем, а на этой основе - выявление их общих признаков, проявляющихся в аномальных полях разны> рангов и природы и допускающих количественную оценку.

4. Разработка концептуальных, физико-математических \ компьютерных моделей экзогенных АГХП, выявляемых при геохимических поисках по вторичным ореолам, уделяя главное внимание специфическим районам с менее благоприятными условиями проведения поисков (территории былых материковых оледенений, закрытые территории с повышенной мощностью рыхлого покрова).

5. Развитие концептуальных представлений о формировании геохимических потоков рассеяния и разработка соответствующих математических моделей, включая, во-первых, углубление физико-математической теории традиционных механических потоков рассеяния в активно денудируемых районах, и во-вторых, создание моделей потоков рассеяния для территорий, где преобладает раство-эенный сток или потоки рассеяния формируются в существенно нестационарном режиме.

6. Проверка адекватности разрабатываемых теоретических моделей реальным геолого-геохимическим данным, оценка возможностей использования моделей АГХП при решении прямых и обрат-1ых задач поисковой геохимии, рассмотрение интерпретационных хспектов модельного подхода на примерах конкретных геохимических исследований.

Исходные материалы и методы исследований.

Диссертация базируется главным образом на материалах ра-5от, выполнявшимся автором в 1980-1997 гг. по хоздоговорной и госбюджетной тематике в сотрудничестве с коллегами на кафедре геохимических и радиоактивных методов (ГХРМ) и, после струк-гурной реорганизации, на кафедре геофизических и геохимических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых ГФХМР) Санкт-Петербургского государственного горного института (технического университета) им. Г.В.Плеханова (СПбГГИ). Ос-говной объем геохимических исследований выполнялся на террито->ии Карелии в рамках договоров с Карельской геологической экспе-щцией (КГЭ) и был нацелен как на совершенствование методики еохимических поисков в специфических условиях данного региона, ак и на решение конкретных прогнозно-поисковых задач поисков олота и других рудных полезных ископаемых на перспективных частках в пределах Лехтинской, Костомукшской, Хаутаваарской, 'ыбозерской и других структур восточной части Балтийского щита. к.втор диссертации лично участвовал в полевых работах и занимал-я компьютеризированной обработкой и интерпретацией результате анализа более 30 тысяч геохимических проб, отобранных в ходе тих работ и проанализированных эмиссионным спектральным ана-

лизом на широкий круг элементов, химико-спектральным анализом на золото и, частично, рентгеноспектральным и другими методами.

Часть материалов, использованных в диссертации, была получена автором в период его научной стажировки в Университете им Дж. Вашингтона (г.Вашингтон) и Национальном центре Геологической службы США в 1987-1988 гг. Широко использовались опубликованные материалы - как отечественные, так и зарубежные.

Основные методы исследований, выполнявшихся лично автором диссертации, включали полевые поисково-геохимические съемки с отбором проб коренных пород и рыхлых отложений, компьютеризированную обработку и интерпретацию геохимических данных, теоретические разработки, математическое и компьютерное моделирование. При обработке данных и моделировании АГХП использовались разработанный лично автором в 1991 г. пакет прикладных программ по статистической обработке геохимических данны> "ГЕОБАС", отдельные программы, составленные по алгоритмам автора С.В.Вдовенко и К.И.Олейниковым, а также дру гое программное обеспечение для 1ВМ-совместимых персональных компьютеров.

Наиболее существенные научные результаты, полученньк лично автором диссертации, и их новизна.

1. По-новому сформулированы обобщенные математические модели геохимических полей и вытекающие из них методические принципы выделения информативных составляющих поля по результатам геохимического изучения первичных и вторичных сред.

2. Разработаны новые способы картирования и учета сингенетической (породной) и ландшафтной составляющих геохимически* полей, повышающие эффективность выделения аномальной составляющей, которая несет основную поисковую информацию.

3. С позиций концепции формирования АГХП рудоносных объектов различных рангов как сложных самоорганизующихся систем обоснованы многоуровневая структура концентраций рудных элементов и новый способ использования относительной информационной энтропии геохимических систем как меры их организованности и, следовательно, потенциальной рудоносности.

4. Обоснована возможность и необходимость применения геохимического коэффициента рудоносности при оценке прогнозных ресурсов по геохимическим данным на всех стадиях прогнозно-поисковых работ и впервые установлена среднестатистическая зависимость этого коэффициента от ранга или размеров АГХП для иерархической последовательности рудоносных объектов в целом.

5. Развиты концептуальные представления о формировании поля рассеяния в процессах гляциогенеза и впервые созданы математические модели ореолов ледникового рассеяния в главных разновидностях моренных отложений, на базе которых становится возможным количественное решение прямых и обратных задач.

6. Разработаны новые физико-математические модели наложенных ореолов восходящей миграции, позволившие дать их целостное количественное описание в перекрывающих оруденение толщах, адекватное реально наблюдаемым аномалиям.

7. Разработаны новые математические модели геохимических потоков рассеяния в донных осадках современной гидросети, которые, в частных случаях согласуясь с известными моделями, охватывают более широкий круг природных условий, в том числе различные соотношения твердого и растворенного стока, позволяя осуществить более универсальный и в то же время гибкий подход к моделированию и интерпретации потоков рассеяния.

8. Впервые построены математические модели для палеопото-ков рассеяния в гляциофлювиальных отложениях; получила развитие количественная теория нестационарных потоков рассеяния и в генетически иных потоковых образованиях.

9. Получены геохимические характеристики ряда рудных проявлений и перспективных территорий восточной части Балтийского щита; на основе интерпретации геохимических данных уточнены и конкретизированы оценки их потенциальной рудоносности.

Достоверность научных результатов диссертационной работы обеспечивается достаточной корректностью геолого-геохимических и физико-математических построений; доказывается многочисленными и разнообразными результативными материалами геохимических исследований, полученными автором диссерта-

ции и другими исследователями, и продемонстрированной на этих материалах адекватностью моделей реально существующим АГХП природных объектов; примерами эффективности использованных автором способов обработки и интерпретации результатов геохимических исследований, выполненных как в России, так и за рубежом.

Теоретическое значение работы заключается:

- в развитии принципов и методов моделирования и изучения геохимических полей геологических и ландшафтно-геологических систем;

- в расширении и углублении физико-математической теории вторичных геохимических ореолов и потоков рассеяния, включая создание их количественных моделей для тех условий и объектов, которые до сих пор рассматривались на чисто описательном уровне;

- в адаптации и конкретизации макросинергетического подхода к изучению АГХП рудоносных геологических систем;

- в развитии теоретических основ обработки и интерпретации поисково-геохимических данных, включая количественные соотношения параметров АГХП и рудных ресурсов аномалообразующих объектов.

Практическое значение диссертационной работы.

Разработанные модели АГХП могут быть использованы при построении геолого-геохимических моделей объектов, подлежащих обнаружению на опоисковываемой территории, и оценке их ожидаемых свойств, признаков и параметров, что позволяет обосновать и реализовать на практике рациональный комплекс поисковых геохимических методов.

На основе моделей АГХП могут решаться и обратные задачи, включая определение пространственного положения аномалообразующих объектов, их вещественный состав и оценку прогнозных ресурсов оруденения.

Использованные в диссертации способы обработки и интерпретации геохимических данных, разработанные или усовершенствованные автором, а также охарактеризованные в работе другие методические приемы проведения геохимических поисков золоторуд-

ных и иных месторождений показали свою информативность и, следовательно, могут быть рекомендованы к применению на практике.

Диссертационные исследования лежат в русле основных направлений раздела "Научно-методическое обеспечение геохимических работ" разработанной в ИМГРЭ федеральной программы "Прогнозно-поисковая геохимия".

Реализация результатов исследований по теме диссертации. Разработанные принципы, методики и программно-математическое обеспечение обработки данных, моделирования и интерпретации АГХП использовались в ходе работ по договорам с КГЭ на ряде участков Карелии. Научно-производственные исследования геохимической группы СПбГГИ, выполнявшиеся с участием автора диссертации и с привлечением его научно-методических разработок, способствовали открытию месторождения Лобаш - первого крупного докембрийского месторождения молибдена, перспективного золотого оруденения на участке Таловейс, проявлений россыпной золотоносности в пределах Лобаш-Воингозерского участка и других проявлений минерализации в восточной части Балтийского щита. На основе методических подходов, изложенных в диссертации, даны оценки рудоносности вышеупомянутых участков по геохимическим данным, отраженные в соответствующих отчетах.

Научные и методические результаты диссертационных исследований используются в СПбГГИ при обучении студентов в курсах "Прикладная геохимия". "Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых", "Теоретические основы обработки геофизических и геохимических данных".

Часть диссертационных исследований выполнялась в рамках гранта Госкомвуза N 49-1.4-7 (1993 г.). С 1996 г. диссертационные исследования связаны с Планом госбюджетных научно-исследовательских работ СПбГГИ на 1996-1998 гг., тема 6.30.38, раздел 3 "Развитие и применение геохимических, геоэлектрохимических и ядерно-физических методов".

Апробация работы.

Основные результаты, полученные в ходе работы над диссертацией, докладывались на Международном симпозиуме по приклад-

ной геохимии стран СНГ (Москва, 1997), на международном совещании "Докембрий Северной Евразии" (С.-Петербург, 1997), на симпозиуме "Минерально-сырьевые ресурсы стран СНГ" (С.Петербург, 1996), на региональном симпозиуме "Благородные металлы и алмазы севера европейской части России" (Петрозаводск, 1995), на XII Научном чтении имени Н.И.Сафронова (С.-Петербург, 1994), были представлены на Четвертой десятилетней международной конференции "Ехр1огайоп-97" (Торонто, 1997) и на других научных симпозиумах.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 38 работ.

Благодарности.

Автор глубоко благодарен свои учителям, наставникам и старшим коллегам в области прикладной геохимии проф. д.г.-м.н. Е.М.Квятковскому, проф. д.г.-м.н. А.А.Смыслову, доц. к.г.-м.н. Т.И.Нюппенену за неизменную поддержку, мудрые советы и требовательность, способствовавшие завершению диссертационной работы. Автор искренне признателен коллегам по кафедре и всем тем, дискуссии и обмен опытом с которыми помогали в исследовательской работе. Нельзя не помянуть добрым словом профессора А.П.Соловова, который в свое время был официальным оппонентом по кандидатской диссертации автора и профессиональное общение с которым, несмотря на эпизодичность, было исключительно стимулирующим. Слова признательности адресуются сегодняшним и бывшим коллегам по геохимическим работам к.г.-м.н. Г.А.Стуккею, к.г.-м.н. Т.Л.Овсовой, С.И.Козыревой, А.С.Духанину, О.В.Пшеничной, В.Н.Фурману и многим другим, с кем посчастливилось встретиться на геологической тропе. Особая благодарность моей жене Марине за поддержку в период работы над диссертацией и помощь в оформлении ряда рисунков и автореферата. При этом ответственность за представленные в диссертации результаты научных разработок несет исключительно автор.

Объем, структура и основное содержание работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 423 страницах машинописного текста, включая 92 ри-

сунка и 13 таблиц, а также списка литературы из 436 наименований, в том числе 70 на иностранных языках.

Во Введении дана общая характеристика работы, адекватная вышеизложенной части автореферата.

Глава 1 "Геохимические поля и методология их изучения" (32 стр.) является вводной. Рассматриваются основные понятия, относящиеся к геохимическим полям и их моделированию. Обсуждаются традиционные и активно развивающиеся в последнее время новые концепции прогнозно-поисковой геохимии. По-новому строятся обобщенные математические модели полиэлементных геохимических полей и анализируются их методологические следствия.

Глава 2 "Первичные аномальные геохимические поля и признаки их рудоносности" (78 стр.) начинается с краткого обзора состояния проблемы. Анализируются геохимические признаки рудоносных объектов разных иерархических уровней и предлагаются их количественные меры, базирующиеся на синергетическом подходе к изучению сложных систем. Рассматривается новая модель для картирования и учета породной составляющей геохимических полей при выявлении эпигенетической минерализации. Обосновываются способы оценки прогнозных ресурсов потенциально рудоносных объектов разных рангов с использованием геохимических коэффициентов рудоносности.

Глава 3 "Модели аномальных геохимических полей при поисках по вторичным литохимическим ореолам" (155 стр.) содержит анализ известных моделей вторичных ореолов, выявляемых в традиционных обстановках геохимических поисков, модифицированное решение задачи склонового дефлюкционно-диффузионного оре-эла рассеяния, примеры компьютерного моделирования сложносо-ставных объектов. Основное внимание уделено разработке концеп-гуалъных и физико-математических моделей вторичных ореолов в сложных специфических обстановках проведения геохимических поисков: гляциогенных ореолов рассеяния в покровно-ледниковых этложениях, различающихся механизмами своего формирования, и яаложенных ореолов восходящей миграции в перекрывающих ору-ценение толщах. Кроме того, предлагается и обосновывается модель

для количественного описания, картирования и учета ландшафтной изменчивости геохимического поля.

Глава 4 "Модели аномальных геохимических полей при поисках по потокам рассеяния" (87 стр.) открывается критическим анализом накопленного опыта решения прямых и обратных задач потоков рассеяния по их известным количественным моделям. Преобладающая часть главы посвящена расширению и углублению математической теории потоков рассеяния в донных осадках современно!] гидросети: сначала для традиционных для этого вида работ районов активной склоновой денудации, а затем для районов ослабленной денудации и преобладания растворенного стока. Остальная часть главы посвящена нестационарным потокам рассеяния, включая модели литохимических палеопотоков рассеяния, выявляемых в гляци-офлювиальных образованиях, и простую модель для учета сезонной нестационарности гидрохимических потоков.

Глава 5 "Интерпретационные аспекты модельного подхода к решению задач прогнозно-поисковой геохимии" (53 стр.) посвященг примерам практической реализации научных разработок авторе диссертации для регионального прогнозирования свинцово-цинкового оруденения в карбонатных толщах Юго-Восточного Мис сур и (США), для интерпретации полиэлементных потоков рассеяние колчеданно-полиметаллического месторождения Сан-Фернандс (Куба), при прогнозировании и поисках золоторудных месторождений в восточной части Балтийского щита и для расшифровки генезиса рудной минерализации в докембрийских комплексах Карелии по геохимическим данным.

Главы 2,3,4 завершаются сводками основных выводов. В Заключении. в качестве самых существенных итоговых выводов, приведены основные защищаемые положения со ссылкой на те разделы диссертации, из которых они вытекают и в которых находят дополнительное подтверждение.

Автореферат отражает содержание диссертации, но ,его структура отличается от структуры диссертационной работы, поскольку дальнейшая часть автореферата построена по принципу раскрытия н краткого обоснования 6-ти основных защищаемых положений.

ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

1. Эффективное выделение информативных составляющих наблюденного полиэлементного геохимического поля, исходя из его обобщенной конструктивной модели и опыта работ в сложных геологических и ландшафтных условиях, достигается с помощью разработанных автором методов породных и ландшафтных главных компонент, дополняемых способом группирования данных и другими методами многомерного статистического анализа.

Современный подход к использованию геохимических методов при прогнозировании и поисках месторождений подразумевает зыявление и изучение не только локальных аномалий, связанных яепосредственно с рудными залежами, но и сложных систем - АГХП потенциально рудоносных объектов различных рангов. При этом рудная составляющая АГХП может играть подчиненную роль при доминировании иных составляющих, обусловленных вариациями ;остава исходных пород, их метасоматическими изменениями, рас-;еянной минерализацией, ландшафтными вариациями содержаний микроэлементов (в случае опробования вторичных сред), техноген-1ым загрязнением территории. Поэтому при обработке поисково-геохимических данных, как и в геофизике, требуются разложение ^блюденного поля на те информативные составляющие, которые збусловлены разными причинами и интерпретация которых позво-1яет оценить параметры объектов различной природы. В случае ус-теха достигаются две цели: геохимические поиски месторождений и тохимическое изучение геологических образований. Кроме того, из результатов съемок вторичных сред извлекается информация ланд-лафтного и эколого-геохимического плана. Такая методология ведет с решению задач многоцелевого геохимического картирования.

В основе способов обработки и анализа данных, ориентиро-¡анных на разложение наблюденных геохимических полей (ГХП) на ¡оставляющие, лежат обобщенные математические модели полей. Наиболее общим является представление полиэлементного наблю-1Снного ГХП в форме сочетания закономерной составляющей и по-

мехи: С(х) = 0 [Спр (х), ^ (х)] , где х=(гь х2, х3, г) - обобщенные пространственно-временные координаты; С=(Сь...,С^...,Ст) - измеренные содержания т химических элементов с индексами 1 Спр=(СпрЬ..., Спр>...,Спрт ) - закономерная (обычно природная) составляющая содержаний; ) - помеха, включающая погрешности опробования и анализа, а также неинтерпретируемые вариации содержаний; © - оператор. При литохимических съемках координатой времени обычно можно пренебречь.

Известно, что изменение содержания микроэлемента под действием некоторого фактора миграции f в общем случае пропорционально не только величине воздействующего фактора, но и содержанию элемента в среде. В первом приближении это приводит в зависимости вида 1пКК=Ьх/, где КК=С/СФ - коэффициент концентрации, Ъ - некоторый коэффициент пропорциональности. Следовательно, в случае воздействия нескольких независимых факторов /],.../¡,.../т свойством аддитивности будут обладать величины 1пКК , а эффект изменения содержания элемента будет мультипликативным. Исходя из этого и с учетом закона Кларка-Вернадского (всегда С >0), обобщенную модель ГХП целесообразно представить в виде: С(х) - Сф(х) X ККА [/; (х),.../к(х)] X Т (х), где ККА =(ККм,...,ККА^...,ККАт). Помеха Т по возможности уменьшается на этапе предварительной обработки данных.

Геохимический фон Сф(х) в общем случае является переменной величиной и математически может быть описан в виде СФ(х) = С<>хККф(х), где - фон площади съемки в целом либо кларк.

Переменная составляющая ККФ(х) зависит от ряда факторов изучаемой среды. При опробовании коренных пород (первичных сред)

ККф(х) = фф^пМ,...,^ (х)], где /*>ь...,/<Ук- главные породные факторы, фф] - некоторая функция. В этом случае вариации Сф(х) можно интерпретировать как отражение зависимости содержаний микроэлементов от макросостава пород. Традиционным способом учета переменного фона при выявлении эпигенетической составляющей является группирование данных по типам пород с нормировкой содержаний на фоновые параметры групп. Однако эта операция для корректности ее выполнения требу-

ет надежной петрографической информации по каждой из точек опробования. что далеко не всегда достижимо. Тем более это относится к способам, использующим регрессионные зависимости содержаний микроэлементов от макросостава. Следовательно, нужен способ, который работает в условиях неполноты петрографической информации, используя собственно геохимические данные. В его основу, исходя из модели ГХГТ, может быть положен математический аппарат обратной задачи метода главных компонент, введенный в геологическую практик^' М.Д.Белониным еще в 1969 г., но специальным образом модифицированный. Предлагаемая методика обработки данных по коренным породам заключается в следующем.

1. По материалам документации опробования составляются полиэлементные выборки, соответствующие типичным для участка разновидностям пород. Для характеристики распределения фоновых содержаний используются робастные оценки. Анализ межвыборочной изменчивости позволяет выбрать круг элементов - индикаторов пород для их включения в опорную матрицу.

2. Опорная матрица логарифмов медианных содержаний элементов обрабатывается методом главных компонент.

3. После интерпретации компонентных диаграмм выбираются формулы главных компонент, интерпретируемых как главные породные факторы Рг\, ... ,/<>к. По ним вычисляются значения этих факторов для всех рядовых точек (интервалов) опробования. Сопоставление рассчитанных значений с фигуративными полями пород на компонентной диаграмме, полученной по опорным данным, дает ключ к идентификации пород в каждой точке опробования. Переменный породный фон в каждой пробе рассчитывается как

СФ(х) = Сохе+И,/Г|"1(х>+"-"Н'кЛ,к(х), где 1М, ..., ик - компонентные нагрузки на Гг\, ..., соответственно; ККф{х) равен экспоненте из этой формулы.

4. Коэффициент аномальной концентрации ККА(х) "очищается" от влияния породной изменчивости, будучи пересчитанным из суммарного коэффициента концентрации КК(х)=С(х)/С0:

ККА(х) = КК(х) х е'"1 -

В результате достигается разложение наблюденного ГХП на фоновую (породную) и аномальную (рудную) составляющие, что ведет к решению двух задач: ]) диагностике пород по геохимическим данным; 2) выделению эпигенетической минерализации.

5. Для идентификации редких специфических разновидностей пород, которые выпадают из главных трендов породной геохимической изменчивости, применяются иные методы распознавания образов по многомерным данным (дискриминантный анализ и др.).

6. Дальнейшая обработка геохимических данных проводится по аномальным коэффициентам концентрации. По ним выделяются ассоциации элементов-индикаторов наложенной минерализации тех или иных типов и стадий, строятся геохимические спектры, подсчи-тываются показатели интенсивности, зональности оруденения и т.д.

Реализация этого способа демонстрируется на материалах геохимических работ в Костомукшской зеленокаменной структуре. Использование породных факторов Рг1,1<г2 и дискриминантного показателя Р1рг дало возможность диагностировать докембрийские породы (рис.1). Примером разложения наблюденного ГХП свинца на составляющие служат графики по скважине (рис.2), где отслеживаются как породная изменчивость (ККф), так и интервал комплексной (со свинцом) минерализации (ККа).

ЕЗ 1 ИЗ 2

| у у | 3

[13 ■» щ 5

ЬЗ6

[Ту 17 Ж 8

Рис.1. Фрагмент графиков геохимических покаазателей и интерпретационной колонки по оси скважины. 1 - граниты; 2 - диориты; 3 - мафиты; 4 - ультрамафиты; 5 - лампроиты; 6 - кварцевая жила; 7 - породы основного-ультраосновного состава; 8 - маломощные прослои или дайки.

морена, 2 - граниты, 3 - диориты, 4 - ультрамафшы, 5 - минерализация.

При геохимических съемках вторичных сред опробуются те или иные ландшафтные подсистемы. Учение о ландшафтах как о сложных системах, в которых проявляется действие совокупности факторов геохимической миграции, разработано в трудах А.И.Перельмана, М.А.Глазовской, В.А.Алексеенко, И.А.Морозовой, Дж.Фортескью и др. Детализируя обобщенную модель, имеем:

ККф(х) = фф^/ЭД,...,/^«], где /^У]главные ландшафтные (гипергенные) факторы, фф2 -некоторая функция. При невозможности точной диагностики элементарных ландшафтов в каждой из точек съемки, что требуется в способе группирования данных, необходима методика, использующая косвенные характеристики ландшафтных условий и полученные геохимические данные. Это достигается в разработанном способе ландшафтных главных компонент (ЛГК), который в основных чертах аналогичен способу учета породной изменчивости и включает составление опорной матрицы геохимических данных по сочетаниям прямых или косвенных ландшафтных характеристик, ее анализ методом главных компонент и затем картирование ЛГК и снятие их влияния по всей площади съемки. По существу производится автоматическая классификация элементарного ландщафта в каждой точке опробования, поэтому картирование ЛГК предоставляет геохимическую основу для карты ландшафтов. Эффективность снятия

ландшафтной составляющей ГХП при выявлении аномалий геологической природы доказана на Гомсельгско-Пертозерском участке в Южной Карелии и на других площадях со сложными ландшафтными условиями. Если же чередуется отбор проб из контрастирующих сред (например, песчано-глинистого материала и торфов), то данные по таким средам должны быть разнесены в разные группы, а внутри групп можно использовать способ ЛГК для более тонкого учета ландшафтных вариаций.

2. В аномальных геохимических полях рудоносных объектов различных рангов отражаются итоги их формирования как сложных самоорганизующихся систем. Вытекающий из этого макро-синергетический подход к решению задач прогнозно-поисковой геохимии включает последовательное выявление закономерно упорядоченных, вложенных друг в друга АГХП соподчиненных рангов. Эффективной мерой организованности геохимических систем является относительная информационная энтропия, рассчитываемая по квантованным уровням концентраций индикаторных элементов, значения которой стремятся к максимуму в наиболее продуктивных системах.

Основы обновленной парадигмы прогнозно-поисковой геохимии, более тесно увязывающей между собой проблемы геологии, геохимии и металлогении, заложены в работах А.А.Смыслова, Л.В.Таусона, Л.Н.Овчинникова, Э.Н.Баранова, Е.В.Плющева, ряда других исследователей и нашли одно из наиболее полных выражений в монографии В.М.Питулько и И.Н.Крицук (1990). Согласно современным концепциям, пространственно-временные иерархические уровни организации рудоносных систем находят свое отражение в иерархии ГХП соответствующих рангов (таблица). В качестве начальной системы, в которой уже отчетливо ощущается нарушение сингенетического распределения элементов, что находит отражение в аномальных ГХП, и которую можно отождествить с достаточно связным телом в пространстве земной коры, обычно выделяется РО (/' =4). Главным обобщенным признаком АГХП рудоносных объектов оказывается их структурная упорядоченность, возрастающая с

повышением ранга, что является результатом полистадийности подготовительных и рудных процессов, а также сочетания разных процессов, взаимодействие которых вызывало кооперативный эффект.

Иерархическая систематика рудовмещающи.х и рудоносных систем и _типичные размеры соответствующих ГХП _

Ранг Краткое Площадь

системы Название обозна- ГХП

(') чение ($), км2

0 Континенты Земли КЗ 1.5 х 108

1 Планетарный металлогенический пояс (провинция) пмп п х 107

2 Металлогенический пояс (провинция) МП п х 106

л .5 Структурно-металлогеническая зона (область, блок) смз п х 105

4 Рудная область (пояс) РО п х 104

5 Ру дный район (пояс, зона) рр п х 103

6 Рудный узел РУ п х 102

7 Рудное поле РП п х 10

8 Рудное месторождение РМ л х 1

9 Рудное тело РТ <п х 0. 1

Упорядоченность проявляется как в пространственных структурах АГХГТ (концентрических, линейных и их сочетаниях), так и в других характеристиках: квантовании и полимодальности уровней содержаний химических элементов, устойчивых элементных ассоциациях, характерных для АГХП каждого ранга и меняющих свой состав при переходе на следующий иерархический уровень АГХП, соотношениях форм нахождения элементов, также зависящих от ранга рудоносного объекта. При этом обобщенные геохимические признаки рудоносных объектов разных рангов проявляют отчетливое подобие. Все это свидетельствует о явлениях самоорганизации в рудообразующих геохимических системах. Следовательно, выявление и исследование универсальных свойств АГХП может и должно

основываться на методах синергетики, которая как раз и изучает явления самоорганизации в сложных системах.

Таким образом, наиболее общим геохимическим критерием для выделения потенциально-продуктивных территорий является наличие сложно организованных и закономерно упорядоченных зональных АГХП, выявляемых при геохимических съемках последовательных масштабов и соответствующих вложенным объектам соподчиненных рангов. Конкретизация этого принципа в тех или иных геологических обстановках с привлечением генетических представлений, наряду с геолого-геофизической информацией, позволяет оконтурить потенциально-рудоносные объекты (ПРО), а набор и взаимоотношения индикаторных элементов дают ключ к расшифровке их природы.

Макросинергетический подход подразумевает не только выявление упорядоченных АГХП, но и оценку степени этой упорядоченности, что может быть достигнуто с использованием информационных мер и критериев. В основу макроскопической теории самоорганизации основоположником синергетики Г.Хакеном положен принцип максимума информационной энтропии, который, по аналогии со вторым началом термодинамики, он назвал "вторым началом синергетики". Идея заключается в следующем. Объекты, входящие в изучаемую систему, могут находиться в одном из т состояний (/ = 1,2,...,т ) с вероятностями р-[,...,р},...,рт. Данные состояния являются как бы притягивающими точками (что обычно обусловлено энергетической выгодностью таких состояний) и называются аттракторами. Информационная энтропия системы (в общем случае не тождественная термодинамической) определяется как Н, = - 1.р] 1пд при условии Ер, = 1. Кроме этого, на систему могут налагаться дополнительные ограничения исходя из характеристик макронаблюдаемых величин, в качестве которых могут выступать энергия, масса и др. При этих определениях принцип максимума информационной энтропии формулируется следующим образом: в открытых неравновесных системах, получающих энергию из внешней среды, из всех возможных функций распределения состояний р}, отвечающих условию нормировки вероятностей и дополнительным ограничениям, с

наибольшей вероятностью реализуется та, которая соответствует максимуму информационной энтропии (Хакен, 1991).

Согласно Н.И.Сафронову (1971,1978), значения коэффициентов концентрации рудных элементов связаны прямой зависимостью с энергией рудообразования. В геохимических рудообразующих системах энергетически выгодные относительно устойчивые состояния (аттракторы) реализуются при подведении к открытой системе энергии и вещества, находя свое отражение в квантовании уровней концентрирования рудных элементов. Рудообразующая система в процессе развития стремится по возможности заполнить эти уровни, что проявляется в возрастании информационной энтропии, определяемой для совокупности реализуемых состояний (включая и прив-нос, и вынос элементов) по частотам их реализации. Поэтому эффективной мерой организованности АГХП оказывается относительная информационная энтропия Нт = (//, /1п/я)х 100%, рассчитываемая по распределениям концентраций индикаторных элементов, значения которой в продуктивных системах выше, чем в безрудных.

Чтобы относительная информационная энтропия служила мерой не беспорядка, а, наоборот, организованности и, следовательно, потенциальной рудоносности геохимической системы, нужны адекватные способы ее расчета. Для этого:

- диапазон содержаний (или коэффициентов концентрации) должен включать все те уровни концентрирования и деконцентриро-вания, которые могут быть отчетливо проявлены в системе данного ранга; разбивка диапазона на классы должна соответствовать естественным устойчивым уровням концентраций данного элемента в данной системе или в системах данного типа;

- размеры области, для которой выполняется расчет Нт, должны быть максимально приближены к естественным размерам изучаемого ПРО либо к типовым размерам систем данного ранга; опробование должно быть по возможности равномерным;

- расчеты Нг выполняются по АГХП тех элементов, которые являются индикаторами ПРО данного типа и ранга; полученные по нескольким элементам значения Н, могут подвергаться дальнейшей обработке, из них могут составляться комплексные показатели.

Эффективность этого способа демонстрируют результаты работ на участке Таловейс в Костомукшской зеленокаменной структуре. В его строении ведущую роль играют породы верхнеархейского осадочно-вулканогенного комплекса, которые прорваны малыми гранитоидными штоками. Наибольший интерес представляют золо-то-(сульфидно)-кварцевое оруденение в Центральном штоке (месторождение Таловейс) и золоторудное с вольфрамом проявление Берендей, локализованное в коматиит-базальтовой толще. Относительная информационная энтропия содержаний золота в породах последовательно возрастает от АГХП РП (за исключением известных рудных проявлений, 43.9%) к АГХП РМ Таловейс (за исключением рудных тел, 58.5%) и АГХП РТ-1 (руда + первичный ореол, 79.6%). Для расчетов #г в площадном варианте использовались данные количественных анализов на Аи, Аэ, Ви РЬ, Си, Ъл и В, полученные при опробовании придонных горизонтов моренных отложений на площади 17 км2. Расчеты выполнялись в скользящем окне радиуса 1 км, что отвечает типовому размеру АГХП РМ. Наиболее четкие положительные аномалии Н, выделились по золоту и мышьяку. Концентрические аномалии комплексного показателя //г(Аи,Аз) = 0.5х(//г(Аи) + #г(Аб)) четко оконтуривают участки месторождения Таловейс и пока еще слабо изученного проявления Берендей (рис.3).

В рамках макросинергетического подхода к изучению геохимических систем имеют перспективу и иные количественные характеристики, описывающие сложность, упорядоченность, фракталь-ность, зональность АГХП, а также анализ структур ресурсов рудных элементов.

3. Сходимость оценок прогнозных ресурсов по геохимическим данным, характеризующим потенциально рудоносные объекты разных рангов, достижима с использованием геохимического коэффициента рудоносности, установленная среднестатистическая тенденция зависимости значений которого от ранга или размеров АГХП применима в качестве первого приближения на всех этапах прогнозно-поисковых работ.

Рис.3. Карта аномалий 7/г(Аи,А8). 1 - месторождение Таловейс; 2 - рудо-проявление Берендей; 3 - толеитовые базальты; 4 - коматииты и магнезиальные базальты с прослоями толеитовых базальтов и дацитовых порф1фитов; 5 -биотит-серицит-кварц-полевошпатовые сланцы и железистые кварциты; 6 - аг-ломератовые и пепловые туфы, вулканиты риолитового и риолит-дацитового состава; 7 - плагиомикроклиновые и микроклнн-плагиоклазовые граниты; 8 -породы малых интрузивных штоков: (а) граниты, гранит-порфиры, гранодиори-ты, (б) диориты и гранодиориты; 9 -стратиграфические и/или тектонические границы; 10 - тектонические границы геохимически различных блоков; 11 -изолинии повышенных значений #г(Аи,А5). Схема геологического строения составлена по материалам В.Н.Фурмана и О.В.Пшеничной (1996).

Способы оценки прогнозных ресурсов рудных элементов по геохимическим данным, как правило, основываются на подсчете общих или надфоновых геохимических ресурсов в границах выделенного АГХП ПРО или его части. Для исключения систематического завышения оценок на ранних этапах геохимических работ и обеспечения сходимости оценок, получаемых на всех стадиях прогнозирования и поисков, необходим корректный переход от геохимических ресурсов к ожидаемым рудным ресурсам, т.е. к оценке того количества рудного элемента, которое предположительно заключено в кондиционных рудах.

Будем называть соотношение рудных Ор1 и геохимических 01 ресурсов в объекте /-го ранга геохимическим коэффициен-

том рудоносности. Для континентальной земной коры в целом величина ро впервые была оценена Н.И.Сафроновым (1971) для 11-ти рудных элементов. Впоследствии проблемой соотношения кларков (и, соответственно, общих геохимических ресурсов земной коры) с глобальными запасами рудных металлов занимались Е.М.Квятковский, Л.Н.Овчинников, Г.А.Булкин и др. Исходя из их данных, большинство оценок Цо лежит в пределах 10"6... 10"4 , в среднем порядка ихЮ"5.

Имеются оценки коэффициента геохимической рудоносности и для другого конца иерархического ряда металлогенических объектов. В АГХП привноса РТ и РМ (т.е. в первичных ореолах РТ и РМ, включая собственно рудные концентрации), поскольку КК» 1, общие геохимические ресурсы практически совпадают с надфоновы-ми, и (1=а, где а - доля балансовых руд в надфоновых ресурсах. Очевидно, что в контуре кондиционного рудного тела (/=10), когда рудные ресурсы совпадают с общими, Цю=1. Для АГХП РТ и компактно локализованных в виде единой залежи РМ (/-9) можно воспользоваться оценками А.П.Соловова (1985), основанными на геометрическом подобии однотипных месторождений разных масштабов: а=0.5...0.9, причем нижнее значение соответствует мелким, а верхнее - крупным телам. Расширяя диапазон вверх до предельно возможного значения, равного единице, и симметрично вниз, получим оценки ц=0.4... 1.0 со средним значением ^9=0.63. Для АГХП РМ (/-8), включающих не одно, а совокупность рудных тел (что чаще всего и наблюдается), более адекватной представляется оценка исходя статистических данных для месторождений того или иного типа. Согласно С.В.Григоряну (1987), для золота в его месторождениях а=0.3; для свинца в жильных месторождениях а=0.2 и т.д. С учетом того, что значения коэффициента геохимической рудоносности для АГХП РМ в среднем ниже, чем для АГХП РТ. По В.М.Питулько и И.Н.Крицук (1990), доля рудных ресурсов в АГХП РМ обычно составляет около 20% от суммарных, т.е. |х8=0.2.

1

0.1

0.01

10 "3 • 10"*'

10 10 10

Ц 1 = Ор/О

1 1

|

т >

£

и гз 1

1 [ 1 |

I 1 ! ^ 1 ! 1

10 "2 1 I

[ = РТ

9

ж 1 - 2 = 3 - 4 И 5

♦

РМ

1 о

I *

РП РУ

7 6

*

РР

5

1 О

10

10 °

} М М

РО СМЗ МП ПМП КЗ

4 3 2 1 0

Рис.4. Зависимость геохимического коэффициента рудоносности от ранга и площади рудоносного объекта. Эмпирические оценки и. : 1 - для АГХП РТ (/=9) от 0.5 до 0.9 по А.П.Соловову; ятя КЗ (/=0) по данным Н.И.Сафронова. Е.М.Квятковского, Л.Н.Овчинникова, Г.А.Булкина, И.А.Неженского и др.; 2 - Бп, РР Корнуолл; 3 - Аи, докембрийскне золоторудные структурно-металлогенические блоки; 4 - Си-Мо-порфировая формация, СМЗ в Америке; 5 - Си-2п-РЬ-колчеданная формация, Канадские Аппалачи и Куроко, Япония.

Отдельные оценки значений р, для промежуточных членов ме-таллогенического ряда выполнялись В.В.Ивановым и Р.В.Панфиловым (1985), Е.В.Плющевым с соавторами (1979) и др. С учетом их данных и имея граничные оценки (X; для обоих концов иерархической последовательности, можно выполнить интерполяцию зависимости р.; в логарифмическом масштабе от ранга /". Кроме того, учитывая, что типичные площади объектов смежных рангов различаются на порядок, можно на том же графике отобразить зависимость (1,(5,) в билогарифмическом масштабе (рис.4). Центральная линия на графике описывает среднюю тенденцию, а нижняя и верхняя очерчивают ожидаемый диапазон колебания оценок ц,. Естественно, разброс ожидаемых значений геохимического коэффициента рудоносности возрастает с уменьшением ранга ПРО. Эмпирические

данные по совокупности объектов уровней РР, РО и СМЗ (см. рис.4) подтверждают справедливость выполненной интерполяции.

Представленные на графике зависимости описываются выражениями ц, = + (/ - 10 ) / 2 ± (10 - /) / 5 , где /=1,...,9, и

где $ >0.3 км . Для локальных объектов (АГХП РТ и РМ) применимы вышеупомянутые оценки А.П.Соловова и С.В.Григоряна.

Пользуясь установленными общими зависимостями рХЗ',), можно решать задачи количественного прогнозирования по геохимическим данным, т.к. оценка прогнозных ресурсов в контуре ПРО /-го ранга Ор, достигается через произведение геохимического коэффициента рудоносности р.,, отвечающего рангу или площади ПРО, на геохимические ресурсы 01: Ор1 = . В свою очередь, геохимические ресурсы можно оценить несколькими способами: а) общие геохимические ресурсы ПРО (системы в целом) О,: б) геохимические ресурсы подсистемы областей привноса 0~ ; в) среднее количество перемещенного металла А0~ ; г) разность между количествами металла, вынесенного из области мобилизации ДО и привнесенного в зону концентрирования ДО*. При этом к О, и 0+ применяются значения ц(5,) и отвечающие соответствующим площадям. При получении значения р. для количества перемещенного металла используется площадь, на порядок меньшая (как бы отвечающая объекту следующего ранга). Далее, разность (ДО '-АО' ) можно считать относящейся к подсистеме следующего уровня вложенности, и площадь, используемая для оценки ц, уменьшается еще на один порядок.

Выполненные расчеты по этой методике для объектов, изученных и подробно описанных Е.В.Плющевым и В.В.Шатовым (1985,1992) и В.М.Питулько и И.Н.Крицук (1990), показали, что даже такое применение обобщенной зависимости р.(б'), не привязанное к конкретному металлу и генетическим особенностям рудообразую-щей системы, позволяет получить приемлемые незавышенные оценки прогнозных ресурсов. Дальнейшей конкретизации зависимостей

(1,(5,) можно достичь с учетом типа минерального сырья и экономических кондиций на него.

4. В областях былых материковых оледенений выделяется три главных типа гляциогенпых вторичных ореолов: 1) шлейфы придонного ледникового волочения, течения и рассеяния; 2) веера и шлейфы в основных моренах, отложенные из субгляциальных ледовых потоков; 3) веера рассеяния, сформировавшиеся преимущественно в абляционных моренах за счет переноса обломочного материала в более высоких слоях льда и на его поверхности. Математические модели ореолов этих трех типов, впервые созданные автором, делают возможным количественное решение прямых и обратных задач аномальных полей ледникового рассеяния.

Своеобразие вторичных литохимических ореолов в районах былых материковых оледенений в перву ю очередь связано с геологической деятельностью ледникового покрова. Различия механизмов формирования главных разновидностей покровно-ледниковых отложений (А.ОгсплашБ, 1976,1982; Ю.А.Лаврушин. 1976; Ф.А.Каплянская и В.Д.Тарноградский, 1993) приводят к возникновению литохимических шлейфов и вееров трех главных типов (рис.5), для которых разработаны соответствующие концептуальные и математические модели.

1. Ореолы рассеяния в базальных моренах, в придонных горизонтах деформационных тиллов и тиллов наслаивания, формируются в ходе послойного вязко-пластического течения (волочения) по ложу влекомого ледником слоя рыхлых отложений или моренона-сыщенного нижнего слоя льда. Такие ореолы наиболее информативны при поисках, а их изучение дает ключ к пониманию процессов формирования аномалий иных типов.

Пусть ось х направлена по горизонтали вкрест простирания рудного тела (источника) в направлении движения ледника, ось г -вертикально вверх, а начало координат соответствует центру верхней кромки рудного тела под мореной. При мощности морены Ь задача сводится к расчету АГХП в области 0<х<+оо, 0<г<Ь для пласта

Положение обломочного мате puma ( дебриса ) при : эрозии транспортировке Формирующиеся ледниковые отложения Типы ореолов

Надледниковое (супра-гляциальное) Абляционные морены: Абляционный тилл 4 -» оплывания Абляционный тилл у вытаивамия + Основные морены: __^ 44ареального Тиллы £ протаивания * ^ Тилл наслаивания * * Деформационный тилл —

> Л ^ ___> / ч 71 4

' / "---> / > / > / V Тело ледника / Внутриледпиковое и скорости ? (иигляциалыюе) течения / ,1 у льда / ,' '-------- . j / / ' Базальное / . ' (субгля ци алы toe) ------------ "> ч 44 • > Я Я Я я Я ^ --- 3 -> 1

Эродируемые или деформируемые ледником рыхлые или скальные породы

Подстилающие породы —

Рис.5. Условия формирования ледниковых отложений и главные типы гля-циогенных ореолов рассеяния.

малой мощности и -1<х<+со, 0<г<И для пласта мощности 21.

В основу решения положено, что эрозионная работа ледника или движимого им слоя подледной морены на единичной площади поверхности ложа за единицу времени пропорциональна мощности эрозионного воздействия. Тогда для пласта малой мощности получаем геометрические уравнения вида описывающие положение тонкого слоя, содержащего рудный материал в базальной морене при отсутствии рассеяния из него (уравнения рудного слоя): гРС = А ХрС при а = р: 2РС = (1/Р) х [(2рЛхРС+1)ш - 1] при а=0; р>0;

2рс = (1/а) х (е^^с- 1) при а>0; р=0;

где А - коэффициент ледникового смещения ореола рассеяния (в среднем = 0.01); а и р - параметры, определяющие форму рудного слоя в разрезе базальной морены - прямолинейную, выпуклую вверх или вогнутую (примерный диапазон их вариаций - 0...100 м"1).

С учетом рассеяния из рудного слоя, которое моделируется происходящим параллельно оси z с коэффициентом рассеяния К, аномальные содержания в ореоле рассчитываются как сумма

AC(x,z) = ACl(x,z) + AC2(x,z) + AC3(x,z), где ACl(x,z) рассчитывается всегда, AC2(x.z) добавляется при учете нижней отражающей границы (морена - коренные породы), а AC3(x,z) добавляется для учета влияния верхней отражающей границы (морена или моренонасыщенный слой - лед с малым содержанием обломочного материала либо дневная поверхность).

Для ореола рассеяния от источника малой мощности имеем:

¿¿ГС = Щ- : ACI(x,z) - АСрс х :

VZ 71 АХ

Jz+zpc)2 (z+zpC-2/j)2

АС2(х, z) = АСРС х е 2ЛГ V . АСЗ(х z) = дСрс х g 2К2х2 •

где МР - линейная продуктивность рудного тела по направлению х; к - коэффициент соответствия продуктивностей ореола и источника.

При тех же посылках формулы для ореола рассеяния пласта большой мощности получаются путем интегрирования на интервалах -1<х<1 и х>1. Послойное связное течение моренонасыщенного слоя позволяет рассчитывать АГХП, созданное несколькими источниками, с помощью суперпозиции отдельных ореолов рассеяния.

2. Ореолы рассеяния в основных моренах, отложенных из ледового потока обломочного материала, характеризуются достаточно полным и равномерным перемешиванием компонентов, поэтому моделируется среднее по мощности морены содержание в моренном слое. Модель строится на допущении, что количество материала, отложившегося на элементарном отрезке dx в окрестности точки х. прямо пропорционально длине этого отрезка и количеству материа-

ла, прошсди!сго над точкой а' в ледовом потоке за время его существования. Источником рудного вещества может быть коренное оруде-ненис либо ореол рассеяния в базальной морене на интервале 0<х<Ь с аномальным содержанием ДСР. Если боковым рассеянием по оси у можно пренебречь, то имеем:

при 0<г<7 АС(х) - к АГР (1 - е"**" );

при х>1 Д( (х) = к АС р (е -1) е ;

где к - параметр процесса орсолообразования. Если же боковое рассеяние по оси у имеет существенное значение (веерообразный ореол), то в этих формулах АС(х) заменяется на Му(х), ДСР на Рр/1., где Му(х) - линейная продуктивность ореола по направлению у в точке х, ]\> -площадная продуктивность источника.

3. Ореолы рассеяния в абляционных моренах имеют следующие отличия от ореолов предыдущего типа: а) перенос обломочного материала осуществляется более высокими горизонтами льда: б) его отложение происходит после остановки ледового потока, в процессе его таяния; в) материал су щественно валунный. Ореолы рассеяния этого типа, как правило, веерообразные. Для аномальных содержаний в веере на удалении г от источника имеем:

ДС( г) = [Щ+ц)Л|/] к РР сКГ : где X и ц - параметры процесса, »у - угол раскрытия веера (в радианах), Рр - площадная продуктивность источника.

Компьютерное моделирование гляциогенных ореолов рассеяния позволило установить основные черты их строения. В частности, при типичном значении коэффициента Л=0.01 и сравнительно слабом рассеянии из рудного слоя, характерном для базальных тил-лов, ореол имеет вид четкого шлейфа (рис.ба). При более существенном рассеянии из рудного слоя и возможности ухода материала в более высокие горизонты льда содержания в ореоле, по мере удаления от источника, падают быстрее, а ореол как бы стелется по ложу (рис.66). Примеры ореолов и того, и друтого типов известны.

Прогностическая ценность разработанных моделей заключается как в появлении отсутствовавшей ранее возможности количест-

Рис.6. Результаты компьютерного моделирования ореола рассеяния в базальной морене 10-метровой мощности.

венно решать прямые и обратные задачи литохимических поисков в этих своеобразных условиях, так и в тех следствиях из моделей, которые имеют значение для выбора рациональной методики съемки. К последним относятся выводы о строении шлейфов и вееров рассеяния, о различных относительных расстояниях ледникового перемещения мелкой и крупной гранулометрических фракций в разных типах морен, о соотношении продуктивностей ореолов и их источников. В частности, показано, что по результатам опробования самых нижних придонных горизонтов морен количественная оценка прогнозных ресурсов оруденения может быть выполнена по известной методике, применяемой при изучении остаточных вторичных ореолов в элювии. Если же опробуются верхние горизонты базальной морены или источником ореола в опробуемой основной морене является шлейф в нижележащей морене базальной, то к оценке продуктивности коренного оруденения РР по продуктивности ореола рассеяния Р0? следует в первом приближении применить повышаю-

щий коэффициент 2: РР -(2/к)х1'СР . Оценка прогнозных ресурсов молибдена в месторождении Лобаш, выполненная по продуктивности литохимического ореола ледникового рассеяния с использованием вытекающих из моделей методических следствий, дала результат, лишь в два раза отличающийся от данных проведенной впоследствии предварительной разведки, в то время как применение рутинной методики подсчетов многократно занижало оценку.

5. В формировании наложенных вторичных ореолов восходящей миграции (струйных ореолов рассеяния) решающую роль играет конвективный массоперенос подвижных форм химических элементов в вертикальном направлении, осложненный диффузией и изменчивой геометрией струй. Математические модели наложенных ореолов, разработанные автором, позволяют получать их целостное пространственное отображение, соответствующее реально наблюдаемым аномалиям, и открывают путь к разработке методики количественной оценки прогнозных ресурсов оруденения по наложенным вторичным ореолам на поверхности перекрывающих толщ.

Развитие и широкое применение геохимических методов поисков по далекомигрирующим формам нахождения элементов (ЧИМ, МДИ, МПФ, ТМГМ и др.) привело к открытию явления струйной миграции вещества при образовании наложенных ореолов рассеяния (Ю.С.Рысс, И.С.Гольдберг, С.Г.Алексеев и др., 1987). Выяснилось, что надрудные наложенные ореолы формируются над месторождениями, которые перекрыты толщами мощностью до десятков и даже сотен метров (те же авторы; В.К.Лукашев, 1992; С.В.Григорян, 1992; и др.), а характеристики таких ореолов, названных струйными, не укладываются в рамки концепций диффузионного массопереноса при их образовании и соответствующих математических моделей, основанных на уравнениях диффузии в изотропных средах. Согласно современным представлениям, базирующимся на изучении реальных струйных ореолов, решающую роль в их образовании играет конвективный массоперенос подвижных форм нахождения рудных элементов в вертикальном направлении, осложненный диффузией и

изменчивой геометрией струй. Один из наиболее вероятных механизмов - это направленное перемещение вещества в газовой фазе, возможно, с пузырьками газа-носителя при их всплывании в обводненных поровых каналах вышележащих пород (О.Ф.Путиков, А.С.Духанин, Н.Р.Машьянов, 1994). Исходя из этого и с учетом предшествующего опыта решения подобных задач (С.П.Албул, 1969; О.Ф.Путиков, 1987; О.Ф.Путиков и К.М.Ермохин, 1994) построены новые физико-математические модели наложенных ореолов.

Модели описывают аномальные содержания элементов АС в слабозакрепленных формах нахождения в фиксирующей фазе отложений, сформировавшиеся за счет переноса элементов в восходящем потоке подвижной фазы (газовой или жидкой) и боковой диффузии. В двухмерном случае рассматривается образование наложенного ореола в области г>0 от вертикального пласта мощностью 1,-21, простирающегося перпендикулярно профилю х; начало координат (х=0, т=0) находится в центре верхней кромки пласта. На верхней границе рудного тела (г=0, -/<х</) за счет постоянной мощности источника поддерживается постоянная концентрация компонента в подвижной фазе: рассматривается установившийся (стационарный) процесс ореолообразования. При этих условиях аномальные содержания в наложенном ореоле описываются формулой:

где Ф(*) - интеграл вероятностей; АСР - аномальное содержание в рудном теле; ¿н=Ро><Р - коэффициент соответствия наложенного ореола в изучаемой форме нахождения его коренному источнику, зависящий от коэффициентов распределения содержаний между подвижной фазой восходящего потока в его начале и рудным телом (Ро) и между фиксирующей фазой перекрывающих пород и потоком (Р). к\\ может многократно отличаться от единицы; X - параметр убывания содержаний в восходящем потоке, определяемый соотношением константы скорости поглощения и скорости V восходящего потока, [м-1]; 9 - коэффициент струйности, зависящий от соотношения скорости V и коэффициента диффузии О: &=У/(Ю), [м1]. Компьютер-

ное моделирование показало, что при Э>1 м"1 образуются ореолы чисто струйного облика, при 0.1<9<1 м"1 - диффузионно-струйного, при 9<0.1 м'1 - преимущественно диффузионного (рис.7). Теоретические расчеты и анализ экспериментальных данных позволили сделать вывод, что достаточно высокие значения К=их(10-...Ю") см/сут и 8 могут наблюдаться в разнообразных перекрывающих породах.

100

150.-

I I I I

00

-50

100

. 50

-100

I I I I | I I I

Рис.7. Модельные разрезы наложенных ореолов рассеяния.

Из этой формулы как предельный случай выводится формула ореола над пластом малой мощности, а из нее, в свою очередь, - формула для пластов большой мощности с АСр^сопи!. Получена также формула наложенного ореола над точечным источником:

ДС(дс, y,z) =

кнРР

х е

х2+у2 ' 2(г/Э)'

2тс(г/Э)

приемлемая для моделирования сложносоставных наложенных полей рассеяния в трехмерной постановке задачи (РР - площадная продуктивность источника). Полученные выражения имеют сходство с формулами остаточных ореолов рассеяния, но отличаются от них характером параметров, что приводит к иному строению. Для учета изменчивой геометрии струй в формулы дополнительно включаются

функции их "блуждания", что, как показало компьютерное моделирование, увеличивает сходство модельных ореолов с реальными.

Из разработанных моделей вытекает соотношение продуктив-ностей наложенного ореола Pop и его источника (рудного тела) /'р :

Pop - кнх е хРР . При малых значениях X, характерных для протяженных по вертикали струйных ореолов, имеем прямую пропорциональность Р0Р и Рр (но при этом к у, может многократно отличаться от единицы, завися от геологических и ландшафтных условий). Экспериментальным подтверждением служат данные выполненного И.С.Гольдбергом и С.Г.Алексеевым (1992) обобщения результатов применения метода ЧИМ в различных районах СНГ. Таким образом, полученное соотношение открывает перспективы для разработки конкретных способов оценки прогнозных ресурсов по надрудным наложенным вторичным ореолам с помощью параметров кн и л. статистически оцененных применительно к конкретным условиям.

6. Разработанные автором математические модели геохимических потоков рассеяния, согласуясь в частных случаях с известными моделями, охватывают более широкий круг природных обстаповок потокообразования и обеспечивают более гибкий и корректный подход к моделированию и количественной интерпретации потоков рассеяния. При этом эффект ближних склонов и различия гидродинамики рудного и породного веществ описываются весовыми функциями, а растворенный сток учитывается дополнительным выражением, характеризующим гидрохимическую миграцию на склонах. При изучении нестационарных потоков рассеяния необходимо привлекать стохастическое моделирование и уравнения баланса мигрирующих веществ.

Геохимические потоки рассеяния можно подразделить на сравнительно стационарные и заведомо нестационарные. Для первых, к которым относятся типичные литохимические механические потоки рассеяния в аллювиальных отложениях, применимы детерминированные математические модели, наиболее известными из которых являются модели А.П.Соловова (1959), А.П.Соловова и Ю.В.Шварова (1980, 1985) и В.В.Поликарпочкина (1972,1976).

В основе моделей стационарных механических потоков рассеяния, формирующихся в опробуемом слое речных осадков в районах активной склоновой денудации, лежит соотношение количеств рудного и породного веществ, денудируемых со склонов в водоток и, в общем случае, различающихся динамическими параметрами миграции в водотоке. Однако известные модели, за исключением почти не применяющейся на практике модели Ю.В.Шварова (1989), не учитывают этих различий. Гибкий учет разной гидродинамики рудных и породных частиц в водотоке достигается включением в модель весовых функций wv(Sx,S) и vi,noF.(,S'x.1S') для рудного и породного веществ соответственно, зависящих от соотношения площадей дренажных бассейнов в точке наблюдения (Sx) и в той точке, где данная порция материала поступила в водоток (5). Обозначая, как это принято, точку начала поступления рудного вещества из склонового ореола в поток R0 (площадь Sr0), точку окончания R (площадь Sr ), имеем следующую наиболее общую математическую модель для аномальных содержаний ДС'(.т) в точке х опробуемых донных осадков, из которой может быть получен ряд частных моделей:

ДС'(*)= J k<рДА(Sx,S)dS / j рД/т<пор(Sx, S)dS

SRO ^ i О

Здесь P(S) - продуктивность склоновых вторичных ореолов в пределах площади к' - коэффициент соответствия; р - плотность денудируемых отложений; Ah - толщина слоя денудации за единицу времени (к', р и Ah обычно можно считать постоянными для данного потока рассеяния); S*=SX, если R0<x<R, и S*=SR, если x>R. В частном случае, когда весовые функции тождественно равны единице, имеем модель "идеального" потока рассеяния Соловова; полагая

a'-l

wp(5"x,5) = wno?(Sx,S) = (S/S*) где а' - так называемый склоновый коэффициент аллювия, получим модель Соловова-Шварова и т.д. В общем потери несомого водотоками материала (а следовательно, и потери материала опробуемым активным слоем аллювия) монотонно возрастают по мере увеличс-

ния площади дренажного бассейна. Поэтому, с учетом концептуальных соображений о процессах в активном слое донных осадков, в качестве №Р и и1 по? целесообразно использовать весовые функции экспоненциального вида с динамическими параметрами рудного и породного веществ в потоке а и Ь [м""], соответственно:

,,, е. -аСМ ™ -Ь (¿х-Л'}

При равномерном поступлении рудного вещества в поток получаем: к'Р Ь

АС (.Г) = --"Г X - X-77'-при Ло<х<Л ;

а 1-е Ь'Ъх

АС (х) = --х - х ^----Го--'-е при х>Я.

а 1-е Ь!>*

Продуктивности потока рассчитываются как Р'х=ЛС'(х)х5х. и характер зависимостей ) зависит от соотношений динамических параметров рудного и породного веществ (рис.8). Частный случай а~Ь>() для прямоугольной и овальной форм бассейнов водосбора сводится к модели Поликарпочкина и, как показывает анализ математических выражений и практических расчетов по моделям, близок к модели Соловова-Шварова. Случай а>0, 6=0 качественно близок к модели В.А.Романова (1987, 1990). Для случаев, представленных на рис.8, даны практически удобные способы решения обратных задач и показана их работоспособность на "классическом" примере пади Столбовой (по данным В.В.Поликарпочкина, 1972, 1976). При иных соотношениях а и Ь или при неравномерном поступлении рудного материала в водоток зависимости АС'(х) и Р'(х) сложнее и при решении обратных задач требуют компьютерных методов. Проанализированы и другие осложнения, в том числе связанные с перераспределением вещества по фракциям в ходе водной транспортировки.

Рассмотрим теперь модель более общего плана, которая подразумевает двоякий механизм поступления материала в литохимиче-ский поток рассеяния: как за счет механической денудации со склонов, так и путем растворенного стока с последующей фиксацией в опробуемой твердой фазе. Чтобы учесть растворенный сток, поло-

Рис.8. Вид теоретических зависимостей Р

жим, что он пропорционален толщине слоя Д/?в, внутри которого происходит фильтрация грунтовых вод на склонах, коэффициентам извлечения рудного элемента из окисляющихся руд и их вторичных ореолов /Р и из нсоруденелых пород /ПОр . а также коэффициенту-фиксации Уфикс, характеризующему ту долю количества данного химического элемента, которая переходит в твердую фазу потока при разгрузке грунтовых вод в водоток. Введем коэффициент соответствия к'с, учитывающий в среднем возможные процессы потерь либо относительного обогащения рудного вещества в процессах его миграции со склонов в водоток. Если указанные параметры считать одинаковыми, в первом приближении, на всем участке формирования потока рассеяния, то, выполнив соответствующие преобразования, получим решение в том же виде, что и для механического потока рассеяния, но с коэффициентом соответствия к' = к'схк'в, где к'в- (АИ + Л/гв/р/фикс) / (Лк + А/гв /П0Р /фикс) В частных случаях ДЛв-»0, или />-»0,/Шр-»0, или /ФИкс->0 мы возвращаемся к модели механического потокообразования. Напротив, в случаях существенного преобладания растворенного стока с последующей фиксацией элемента в аллювии АИВ»АИ, /П0Р и /фикс не очень сильно отличаются от единицы, и тогда £'в~//пср . Ориентировочные значения /Р н/ПОр могут быть определены по соотношению содержаний рудного элемента в легко экстрагируемых подвижных формах нахождения, с одной стороны, и в валовых про-

5ах, с другой. Думается, что подобный подход имеет перспективы и 1ля моделирования гидрохимических потоков рассеяния.

Интерпретационные качества усовершенствованной модели показаны на примере геохимических аномалий в микровзвесях и цонных осадках водотоков, протекающих в районе месторождения цинка Бауэрс-Кемпбелл в юго-восточных предгорьях Аппалачей, штат Вирджиния, США. Для решения обратных задач использовались комбинации моделей типов а=Ъ>0, а=Ь=0 и Ь>а=0. По трем изу-ченны.м фазам (содержаниям в микровзвесях, валовым содержаниям во фракции -0.15 мм и содержаниям в слабозакрепленных формах) получены сопоставимые оценки продуктивностей потоко-формирующих вторичных ореолов. Итоговая оценка прогнозных ресурсов цинка до глубины 100 м, полученная в результате интерпретации потоков рассеяния, составила 35±15 тыс.т, а независимая оценка по геологическим данным - 39 тыс.т.

При моделировании заведомо нестационарных потоков рассеяния, таких как гляциофлювиальные и селевые потоки, помимо количеств переносимых потоком рудных и породных компонентов, в модель вводятся вероятностные функции распределения расстояний переноса мигрирующих веществ. Так, для литохимических палеопо-токов рассеяния в озовых грядах, в простейшем варианте получаем:

АС '(х) = к 'ЛС0Р [F(x - Rq) - F(x - R)] / F(x). где АС0р=сот/ - аномальное содержание в моренном материале, из которого формировался поток рассеяния; F(*) - функция распределения расстояний переноса в палеопотоке. Получены и более сложные зависимости для &C0y£const. Неодинаковая гидродинамика разных компонентов потока может быть учтена численными различиями параметров функций распределения либо использованием качественно разных функций. Характер палеопотоков рассеяния месторождения Лобаш (рис.9) подтверждает модельные представления.

Для учета короткопериодных осложнений стационарности потоков рассеяния, вызванных вариациями режима водотоков, нужны специальные модели. К их группе относится и предложенная простая модель, базирующаяся на уравнениях баланса растворенных веществ, поступающих в водоток с подземным и поверхностным

стоками, которая позволяет оценить средние содержания растворенных компонентов I питающих подземных г поверхностных водах.

Рис.9. Литохимическ» вторичные ореолы и па леопотоки рассеяния ме сторождения Лобаш (Ка релия). 1 - точки опробо вания озов С ф0Н0ВЫМ1 или пониженными (а) I повышенными (б) содер жаниями индикаторно! ассоциации (Мо, V/, В1 Бп), закартированные I значениях соответствую щего фактора; 2 - слабьк (а) и интенсивные (б аномалии индикаторное ассоциащ!и в мореннол покрове; 3 - веер рудны: валунов месторождения Цифры на карте: 1 - ме сторождение молибдена Лобаш; 2-6 - проявления других типов минерали зации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основное содержание выполненных и отраженных I диссертации исследований составляет развитие научно теоретической базы геохимических методов прогнозирована и поисков труднооткрываемых рудных месторождений. Имен но аномальные геохимические поля являются главными объ ектами выявления и изучения в прогнозно-поисковой геохи

уши, а их модели лежат в основе выбора рациональной методики работ и интерпретации получаемых данных.

Главные результаты выполненных исследований заключаются в установлении допускающих количественную оценку эбобщенных признаков перспективных АГХП, в создании концептуальных и физико-математических моделей вторичных АГХП, формирующихся в сложных и нетрадиционных условиях проведения поисков, и в новых способах анализа и интерпретации геохимических данных, основанных на установленных характеристиках АГХП и на их моделях.

Реализация этих научно-методических разработок продемонстрировала повышение эффективности решения реальных задач прогнозирования и поисков рудных месторождений в сложных геологических и ландшафтных обстановках.

список опубликованных работ по теме диссертации

1. Выделение аномалий и геохимического фона способом скользящего окна с применением ЭВМ. / А.Г.Марченко, А.Г.Ветров, О.М.Морев, Г.Ф.Новиков. // Записки ЛГИ, 1978. т.76, с.86-93.

2. Особенности литохимических поисков рудных месторождений в условиях Карелии. / Г.А.Стуккей, А.Г.Марченко, Т.И.Нюппенен, С.Н.Юдин. // Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. Тезисы докл. III Всесоюзн. совещания, Самарканд, т.З. М., 1982, с. 119-120.

3. Поиски рудных месторождений в Карелии с помощью РРА. / Ю.О.Козында. А.Г.Марченко. Т.И.Нюппенен, Г.А.Стуккей. // Разведка и охрана недр, 1982, N 5. с.59-61.

4. Марченко А.Г. К оценке эффективности применения поисковых методов. // Записки ЛГИ, 1983. т.98. с.12-16.

5. Марченко А.Г. Особенности литохимического опробования рыхлых отложений на золото в районах оледенений. // Известия вузов. Геология и разведка, 1983. N 10. с.70-75.

6. Квятковскнй Е.М., Нюппенен Т.И., Марченко А.Г. Геохимические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. Статистическая обработка геохимических данных. Л., изд. ЛГИ, 1985, 68 с.

7. Стуккей Г.А.. Марченко А.Г.. Нюппенен Т.И. Литохимические поиски в Карелии. // Разведка и охрана недр, 1985, N 3, с.31-36.

8. Квятковский Е.М., Марченко А.Г. Геохимические методы поисков и pai ведки месторождений полезных ископаемых. Колтественная интерпрета ция вторичных литохимических ореолов и потоков рассеяния рудных ме сторождений. JL,изд.ЛГИ. 1986, 40 с.

9. Квятковский Е.М.. Марченко А.Г. К вопросу об эффективности изучена форм нахождения химических элементов при геохимических поисках. I Опыт и методика изучения форм нахождения элементов в рудах и их reo химических ореолах. Тезисы докладов. Тбилиси. 1986, с. 12-13.

10. Квятковский Е.М., Марченко А.Г. Прогнозирование оруденения по вто ричным ореолам и потокам рассеяния. // Геохимия в локальном металлоге ническом анализе. Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума. Новоси бирск, 1986, т.З, с.121-122.

11. Квятковский Е.М., Марченко А.Г.. Омельченко М.М. Геохимически методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. Расчел вторичных литохимических ореолов и потоков рассеяния рудных месторо ждений. Л.. изд.ЛГИ, 1986, 29 с.

12. Марченко А.Г.. Квятковский Е.М. Математические модели литохими ческих потоков рассеяния как основа их количественной интерпрета ции./Л1овышение эффективности геохимических методов поисков. Тезиа докл. 8 сессии СО СГПМ. Иркутск, 1986, с.93-95.

13. Марченко А.Г. Учет ландшафтных факторов при литохимических поис ках в Карелии. // Записки ЛГИ. 1987, т. 111, с.42-49.

14. Методические указания по геохимическим методам поисков рудны месторождений на территории северо-запада РСФСР. / В.Н.БонбенкоЕ А.П.Никитичев, М.И.Попов,..., А.Г.Марченко и др. (коллектив из 20 авто ров). Л., изд. ПГО "Севзапгеология", 1988, 118 с.

15. Марченко А.Г. Литохимические палеопотоки рассеяния в озовых гряда и их поисковое значение. // Труды ЛОЕ. 1989, т.80, вып.2, с.76-86.

16. Марченко А.Г. Математические модели литохимических потоков рас сеяния как основа их количественной интерпретации. // Геохимические мс тоды и научно-технический прогресс в геологическом изучении недр. М Наука, 1989, с. 150-160.

17. Марченко А.Г.. Нюппенен Т.И. Опыт оценки прогнозных ресурсов п литохимическим ореолам рассеяния в моренных отложениях. // Геохимичс ские работы на различных стадиях геологоразведочного процесса. М.. из: ИМГРЭ, 1989, с.133-139.

18. Марченко А.Г. Активное обучение методам обработки геохимическо информации в режиме диалога с персональным компьютером. // Активны методы обучения на базе ПЭВМ (тезисы докладов). Красноярск, 1990, с.95

19. Марченко А. Г. Пакет прикладных программ по статистической обработке геологических данных "ГЕОБАС". Описание пакета программ и руководство пользователя. JI., изд. J1AO "НАУТЕХ", 1991, 61 с.

20. Жуков В.И.. Козырева С.И.. Марченко А.Г. Применение многомерного статистического анализа гидрохимических данных при решешш задач экологически безопасного захоронения дренажных рассолов в районе карьера грубки "Удачная". // Материалы Всероссийского совещания по подземным водам востока России. Иркутск, 1994, с.64.

21. Марченко А.Г. Геохимические поиски золота в гляциогенных ландшафтах Карелии (северо-запад России). // IV Объединенный международный симпозиум по проблемам прикладной геохимии, посвященный памяти академика Л.В.Таусона. Тезисы, т. 1. Иркутск, 1994, с. 196.

22. Марченко А.Г. Поведение химических элементов в ландшафтах северо-запада России: прикладные аспекты. // Геохимия биосферы. I Международное совещание (тезисы докладов). Новороссийск. 1994. с.30-31.

23. Марченко А.Г.. Вдовенко C.B. Математические и компьютерные модели ореолов и палеопотоков рассеяния в покровно-ледниковых отложениях. // Десятая конференция "Поиски и разведка в областях материковых оледенений". Сб. тезисов. СПб, 1994, с.95-99.

24. Марченко А.Г.. Вдовенко C.B., Нюппенен Т.И. Прогнозирование месторождений и оценка территорий на основе математического моделирования и интерпретации геохимических данных. // Конкурс грантов по фунда.м. иссл-ям в области геологии, методов поисков и разведки м.п.и. Рефераты лучших научных разработок. М., изд. Госкомвуза РФ, 1994. с. 17-18.

25. Марченко А.Г., Сигел Ф.Р. Полиэлементные литохимические потоки рассеяния в районе колчеданно-полиметаллического месторождения Сан-Фернандо. // Геохимические методы прогноза, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. М., изд. ИМГРЭ. 1994. с. 173-186.

26. Эффективность и проблемы геохимических поисков в Карело-Кольском регионе. / А.Г.Марченко. В.А.Чекушин. Г.А.Стуккей, В.А.Павлов. // Десятая конференция "Поиски и разведка в областях материковых оледенений". Сб. тезисов. СПб. 1994. с. 100-305.

27. Марченко А.Г.. Олейников К.И., Харьковский К.С. Геохимические критерии и методы прогнозирования и поисков золотору дных месторождений в Карелии. // Тезисы докл. регионального симпозиума "Благородные металлы и алмазы севера европейской части России". Петрозаводск, 1995, с.126-128.

28. Марченко А.Г. Аномальные геохимические поля Хаутаваарского участка Южной Карелии как отражение гидротермально-метасоматических про-

цессов. // Метаморфизм вулканогенно-осадочных месторождений. Тезись докладов международной конференции. Петрозаводск, 1996, с.22-23.

29. Марченко А.Г. Геохимические признаки и перспективы золотоносности восточной части Балтийского щита. // Тезисы докладов симпозиума "Мине рально-сырьевые ресурсы стран СНГ". СПб, 1996, с.35-36.

30. Лазаренков В.Г., Марченко А.Г.. Таловина И.В. Геохимия платиновые элементов. СПб, изд. СПбГГИ, 1996, 93 с.

31. Марченко А. Г. Геохимические характеристики и диагностические при знаки лампроитов Костомукшского района Карелии. // Докембрий Север ной Евразии. Тезисы докл. международного совещания. СПб, 1997, с.59.

32. Марченко А.Г. Обобщенные математические модели геохимически: полей и их методологические следствия. // Геоинформатика, 1997. N 1 с. 18-23.

33. Марченко А.Г. О вулканогенно-осадочной природе золотоносных квар цевых конгломератов Карелии. // Палеогеографические и геодинамически« условия образования вулканогенно-осадочных месторождений. Тезисы док ладов международной конференции. Миасс, 1997, с. 168-169.

34. Марченко А.Г. Новые математические модели наложенных ореоло) восходящей миграции (струйных ореолов рассеяния). // Международны! симпозиум по прикладной геохимии стран СНГ. Тезисы докладов. М. 1997, с.235-236.

35. Марченко А.Г. Оценка прогнозных ресурсов разноуровневых геологи ческих объектов с использованием геохимических коэффициентов рудонос ности. // Международный симпозиум по прикладной геохимии стран СНГ Тезисы докладов. М., 1997, с. 134.

36. Марченко А.Г.. Карлос А.Ш. Геохимические спектры золотоносной ми нерализации в Костомукшской зеленокаменной структуре Карелии. // Me ждународный симпозиум по прикладной геохимии стран СНГ. Тезись докладов. М., 1997, с.66-67.

37. Marchenko A.G.. Kozyreva S.I. Geochemical monitoring of groundwaters rivers and swamps in the Lomonosov diamond mine surrounding, Arkhangelsl region, Northern Russia. // Proceedings of Exploration 97: Fourth Decennia International Conference on Mineral Exploration, Toronto, 1997. p.957-960.

38. Марченко А.Г. Геохимические методы и критерии прогнозирования i поисков месторождений золота в Карелии. // Проблемы золотоносности i алмазоносности Севера европейской части России. Петрозаводск, изд. Кар НЦ РАН, 1997, с.60-68.