Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Типоморфизм геохимических и минералофизических показателей руд колчеданных месторождений Южного Урала

ВАК РФ 04.00.11, Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

Автореферат диссертации по теме "Типоморфизм геохимических и минералофизических показателей руд колчеданных месторождений Южного Урала"

Государственный комитет РСФСР по делам наукн и высшей школы

Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени

Типоморфизм геохимических и минералофизических показателей руд колчеданных месторождений Южного Урала

Специальность 04.00.11 — Геология, поиски и разведка рудных и нерудных месторождений, металлогения

л втореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

государственный университет

На правах рукописи

ЧЕРНЕНКО Михаил Юрьевич

УДК 553.435(470.56):550.84.001.57

Ростов-на-Дону 1991

Работа выполнена в Новочеркасском ордена Трудового Красного Знамени политехническом института имени Ссрге Орджоникидзе.

Научны 11 руководитель: доктор геолого-минера логических

наук, профессор Богуш И. А.

Официальные оппоненты: доктор геолого-мипералогических

наук, профессор Тамбиев А. С., кандидат геолого-минералогических паук, доцент Василенко В. Н.

Ведущее предприятие — ИГО «Орепбурггеологпя»

Зашита состоится « 2.$ » Т9 &/>$) 19У1 г_

в с. па заседании специализированного Совета

К. 063.52.10 по защите диссертации при Ростопском-на-Доиу ордена Трудового Красного Знамени государственном университете.

Адрес: 344090, г. Ростов-на-Дону, пр. Зорге, 40, геолого-географпчеекпп факультет РГУ, аудитория Л!1 202.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148).

Автореферат разослан «2$;> 1991 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат геолого-минедалогических паук

В. С. Назаренко

• - - ;■ Актуальность •работы. Оперативное определение направления поисково-разведочных рабст, их эффективность п качество зази-.. сят^-от уровня научного-обоснования применяемых прикладное: т-..додик к геологс-экономической и гокетичесг.сй оценке М'зсторож-Для этих целей при формировании моделей рудных объектов, на основе их- комплексного изучения, необходию своевременное выделение ведущих руднегенетичеекпх факторов, определявших закономерностями размещения оруденечкя, с учетом генетически; концепций, накопленных и проверенных геологической практикой. Болызую роль при изучении оруденения для создания ЕНформадион-вой базы при моделировании.рудных объектов, наряду о геохимическими, геофизическими,' морфологическими и другими геологическими методами, играют данные комплексного минераюгическо-гс картирования с широким охватом разнообразных минералогических признаков. Применениз онтогенических методов исследования вещества на рачшк уровнях организации позволяет выявить и списать основные этапы рудсобразовэния во времени и пространстве и помогает решить многие проблемы при проведении гсслого-разво-дочных работ, Ва^зой частыэ применения оятогенического подхода к описания рудообразующих систем йвляется учение о типопорфиз-ме минералов, интенсивно развиваемое з рамках методов поисковой минералогии* Классическое определение понятия типоморфизма минералов дал А.Е. Ферсман: ''1'ипоморфнымп минералами ш называем минералы, занимающие- по тем или иным причинил. строго определеннее место в геохимическом процессе и поз тому-отвечающие тому, . что в исторгческой геологии называется руководящими ископаемы- ■ ми. Они, подобно последние, .определяют условия и время, т.о. геофазу геохимического процесса, и. их-изучение столь же важно - для понимания процессов, например, охлаждения гранитного-расплава, как палеонтологическое исследование руководящих фор:., для анализа какой-либо осадочной свиты" (1931). Соответственно ти-поморфшыи, т.е. несущими полезную генетическую информацию, могут быть не только сами минералы и их агрегаты, но и признаки, характеризующие процессы минералообразот шия', свойственные для определен! я стадии преобразования вещества в конкретном геологическом пространстве. Наиболее полная генетическая информация может быть получена и проинтерпретирована методом минера-оги-чсского картирования лига. < контексте с общегеологическим они-

санием объекта, с учетом требований к выбору масштаба исследскаа-нпй на соответствующих' стадиях геологоразведочных работ. Определенна целей н методов.минералогического картирования, онтсгени -ческих исследований и изучение тшюморфпзада минералов пссвещекы обширные исследования Н.П. Юшкика, А.Г. Набина, Д.Д. .Григорьева,

A.II. Гинзбурга, Б,В. Чеснокова, Н.В. Петровской, Ы.З. Евзш.овой,

B.Ю. Зыкина, И.А. Богуа, В.А. Попова, В.В. Матиас и многих других. Большой диапазон применения в геологической' практике типоморшъог особенностей минералов часто носит ивдпвццузльный характер для исследуемых природных образований, такгз как и соответствующие специальные методы их изучения, что вызвано конкретно поставленной геологической задачей. Однако, при изучении ыесторолсдешы цветных, редких и благородных металлов вцдсляется ряд методов, обладающих универсальным характером при рудко-ыинералогенетичес-ких исследованиях. Это такие методы изучения типомор.ризма как терлобарогеохиыические (Алексеенко В.А., Седнепккй В.й., Хованс-шн АХ, 1578, Труфанов В.К., 1979 и др.), петрофизические (Старостин В. И., Макеева И.Т., 1990 и др.), кристалломорфологотескке (Евзикова Н.З., 1984 и др.), текстурно-структурные (Еогуп И.А., 1981 и др.), термо-э.д.с. (Князев. Т.й., Куделя В.К., 1969 и др.), микротвердости (Богуи И.А., 1976, Лебедева С.И., 1977) и некоторые другие. Дашше методы выгодно отличает как эцспрессность выполнения на стандартизированной основе, так и методики интерпретации получаемых результатов,-дающие необходимую точность и восп-рсизводимое.гь анализов, а такке большой наработанный иаучке-мето-дический материал при октогеничееккх и типокорфных исследованиях. Одними из наиболее' перспективных областей применения в геологической практике минералогических исследовании являются геохимические методы поисков, и разведки полезных ископаемых. Колоссальные объемы геохимического опробования на разных стадиях- геслоги-ческих работ, выполнение многочисленных химических,' спектральных-, пробирных а других-видов анализ оз", часто не даат предполагаемую отдачу. Нередки случаи, когда-традиционные геохшшческие-методы' н^ позволяют отразить полную изменчивость гетерогенных объектов, что естественно вьгвано недостаточным обоснованием для корректной геологической интерпретации' геохимического спектра орудене-ния. Все это существенно затруднйет использование геохимических данных -при разработке различного типа моделей рудных ыестородце-ш1й с ио-тед как создания методик локального прогнозирования, так 2 '

к для проведения поисково-оценочных и разведочннх рабе?. Следовательно, совершенствование методик прикладных геохимических исследований рудных образований является вакннм резервом корнер::";: э-Зфектлвносэт гсологс-разведочных работ.

Вое это определяет главную цель работа - повышение эгТйектхв-зостк поисков 1т оценки кедкокежчеденных и йсагчедшшо-аолйг,:сгппл;т-чэских руд на базе геатогоческих и рудно-тапо^згогекет^-гскгос критериев, пуге:л кзузенпя ткпоморфкзш геохпг^гческих пер«.:елнюг в ксжхексв с. мзтовахя ьтеряютичвахого картирования, изучения их связей с ведуцгми чгшюкерйниж р.удноч.хнерагофяаЕ'.'зскимк поха-згтатяот при раезифровг-о генетических позиций и модеотрованип руднь.х объектов. Осногкчл кетовой изучения .является онтогошнос-

анализ иерархического ркда: Эт-мический элемент - г.жкерал -ручное образован:» - рудная залкя. - геохкотчёскоз пате.

В ::одь псачсдовзнкй по теме диссертант: использованы нестан-дартнме подходи и мьтодпчнекпе приемы, обеспечивающие каучнув

1. Отработана иегодиха птератаевного математического моделкро-ванпл с ;:спользованком алгоритмов распозкования образов по руд--но-мипералогенеткческн:,; показателям и оценка статистической значимости тыюглои$пзиа признаков. Впзрьке дано математическое опл-сониз ргдного.четичеокой о ональяоети ряда поллгенных каячодачных сбъектоз йг.ного Урала :: Северного Кззкеза по комплексам статистически зкачиккх тииомоойгас призпакоз, пайученнш: при- кянерзлопт-ческс:.; картхрове.шп:;

2. Отмечен обучаяции.характер рудно-мзшералофизи^ееккх показателей по отношении к геохимичзским переменны?.!'. Изучение тшомор-физма геохимических, рудно-г.жгералоашк еских' признаков при минералогическом картировании поз валяет выявлять ведухцие ассоциации химических элементов для описания' генетически различающиеся рудных образований и испальзовать геохимический спектр оруденения

на генетической основе;

3. Предлагается новый способ сравнительной количественной оген-

степени проявления полезной кагрузкп .сновных- рудногенетичес-

ких факуо^лз, путем использования положения об общностях в рамках методики многомерного математического моделирования, при геохимическом описании полигенкых г пшшхрошшх колчеданных объектов методом комплексного минерал гического картирования.

Практическое значение работы заключается в обосновании мето-

3

дических основ использования -спектра полезной нагрузки срудене- • ния колчеданных месторождений в комплексе с методами минералоги- • ческого картирования4 Использование геохимических, данных, интерпретированных на генетической основе, выделение и описание ведущих рудногенетических факторов, позволяет более корректно вовлекать большие объемы результатов геохимического опробования ла разных стадиях геологических работ; Применение методики математического моделирования позволяет решить проблему выбора оптимальной совокупности статистически достоверных типоыорфкш: признаков при моделировании рудных объектов, что уменьшает затраты на дальнейшие аналитические исследования, а такке на обработку и хранение информации. В результате комплексных работ лаборато- ■ рии НИИ, с участием автора накоплен банк геохимических и рудно-шнералогенетических данных ряда колчеданных объектов Юхного Урала.

Апробация работы- и публикации. Основные выводы настоящей работы докладывались на пятой сессип Северо-Кавказского отделения Е'.Ю АН СССР Тшнералого-гес/лмяческие особенности стратиформного орудсненкя" (пос. Теберца, 1990), на региональной конференции молодых геологов "Актуальные вопросы-геологии и металлогении Кавказа" (пос. Бакуриани, 1990), на II региональном совещании "Ыинера-логия Урала" (г. Миасс , 1990), -на традиционней Федоровской сессии (г. Ленинград, 1990), к*5 Уральском кристаллографическом совещании (г. Сыктывкар, 1990), школе-семинаре "Минералогическое картирование" (г. Ыкасс, 1990), на пятом, Уральском совещании "Рудоносные . метасомзтичесше формации Урала" (г. Свердловск, 1391), на II Всесоюзном совещании "Теория минералогии" (г. Сыктывкар, 1991) и на ежегодных геологических секциях научно]! конференции Ковочер- -кассксго политехнического института,- Опубликовано 10 работ. Ре -зультаты исследований с соответртвуюцкми рекомендациями к направленно поисково-разведочных работ по Комсомольскому, Дгкусинскому, • • Светлинскому, Зимнему месторождениям били изложены и -вошш составной частно в два производственных, отчета ИГО "Орекбургтеология" ' л _ один научно-исследовательский отчет НПИ. "Рекомендации к направленно поисково-р-зведочннх' работ по нгученко золотосодеркацах • колчеданных объектов -Акнарского рудного паля (совместно с Богуш И.А., Бодтенко А.Е.) были рассмотрены и-приняты на заседании тех-совета Домбаровской- ГРЭ ПГ0 "Оренбурггеология"- (протокол .4 514 от 07.05.90). Результаты научно-исследовательских работ такке 4 ' •

неоднократно докладывались на ежегодных заседаниях методической колите сии технического совета ЕГО "Оренбурггеология".

Фактический материал и объекты исследований. В основу работа положены результаты полевых и лабораторных исследований, полученные автором в течении 1588-1991 гг. Полевые. работы определялись программой комплексного минералогического картирования лаборатории "Минераюго-онтогенические. критерии опенки палезчых ископаемых" Новочеркасском политехнического института на объектах колчеданной формации Оренбургского Урала, являясь составной частью задания 1ТГ0 "Оренбурггеология", выполняемого в рамка" хоздоговорных работ .'¡Е'. сти работы включены в отраслевая научпо-исоледова-гельскую программу на 1935-1990 гг. утверзденную ШНТ, по разделу "Создание комплексной геологической основы выявления ресурсов недр, разработка геологического и геалого-экономическогс обоснован;^! эффектившх направлений гоолого-развадочкш: работ по укреп-лениз микерально-сотьезой базы Урала" 5,1.4, 26.03. Автор припи-

~щг м/

мал непосредственное участгз при патевых и лабораторных ^следованиях Комсомольского меднокалчоданкого месторождения, Дгускнсг.о-го хслчедамо-паяимет&ллтгсеского месторсядения, Зимнего медноксл-чедакного месторождения, Бзсепнего (Весенне-Аралчинского) кедно-колчеданкого месторсгдекчя, Светлинского меднокалчэданкого место- • рождения, колчеданных объектов Акяарской группы - рудопроявления Повое, месторождения £хнс-Лиз&рское, рудопро'явяення Скноо. В дио-ссртапкошюй работе бклп испальз сваны палевые и лабораторные г,:а- • териаяа И. Л. ЗЗогуи по пзучонпз 2удесского медноколчеданного месторождения Северного Кавказа. Сбъем патевых работ с участием автора составил: докуке ггтеши керна■ скваотг - балее 12 тыс. пм, отбор проб для комплексных мкнераяофизпческих исследований - более 900 проб.- '.'.:шрралого-гесхклгческке исследования состояли ? отборе и пзучошп 282 коксминсралькш: фракций дисульфидов железа и их агрегатов. С целью исключения случайной ошибки аналитических работ и повышения статистической достоверности результатов минера-лого-геохимических исследований производился .двойной анализ спект-розслотометричоским и спектральным полуколичественным (на 31 элемент) методами. При составлении диссертационной работы использованы результата псдукалпчествонного спектрального анализа около 4 тыс. лптохимических проб и химического анализа окало 1,с тыс. рядовых керновых праЗ (по данным опробования Восточной ГРЗ, Дсм-бзгювекой ГРЗ, Бтруктальской ТЭ ПГО "Орекбурггеология"). Все при-

5

веденные исследования произведены в ЦЯ ИГО "Орекбурггеология", Специализированные'рудно-ыинералофщическне исследования били . произведены в лабораторшг НПИ. Все расчеты при статистической обработке данных исследований производились автором на оВМ ЕС-1045 вычислительного центра КоЕочеркасского политехничпского института с использованием стандартных статистических программ.

• ОЛъп'.а и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глаз и заключения, списка литературы из 104 названий. Текстовая часть иллюстрируется 21 рисунком и 13 таблицами. Призске-ния состоят из 26 таблиц, содержащих параметры распределения химических элементов (по данный рядового кернового опробования) и микропримесей в агрегатах дисульфидов железа (по данным изучения мсноминеральных фракций) в рудах изучаемых колчеданных объектов. Работа начата и завершена на кафедра "'Общей и исторической геологии, минералогии и петрографии" Ковочеркасского политехнического института. Научный руководитель профессор, д.г-м.н. И.А. Бо-гуи на протяжении всего срока работы помогал з разработке слоеных вопросов. Автор приносит ему глубокую благодарность. Б процессе выполнения диссертационной работы постоянно оказывали по -мощь и поддержку коллеги по лаборатории "Минералого-оитогеничес-кие критерии оценки полезных ископаемых"'А-.Е. Болтенко, 'А.Б. Каф». танатий, A.A. Бурцев,.а также коллеги НТО "Оренбург-геология", котором автор весьма благодарен»

X' х х

Наиболее крупными мэдноколчэданнкми и каячеданко-палиме-тал-лическимл объектами явяяатся полигеннке задали,, производные гидротермально-осадочного рудогензза. 'К юс числу на Вжыом'' Урале и Северном Кавказе относятся такие месторождения как Райское, Си-байское, Бяявинское, Комсомольское, Дкусинскоо, Зесекне-^ратошс-ко9, Подольское, Летнее, Урупскоо, Худесскоо и др. Изучением геологически и генетических позиций этих колчедан: шх объектов занк-. ллись n-сгио исследователи, среда которых необходимо- выделить paf лтн З.Н. Баранова, И.А. Богуи, Li.Б. Бородаевской, А.Н. Заза-рицкэго, В.З. Езйкова, А.Г. Злопшк-ХоткеЕИча, С.Н. Иванова, !.!.Й. ' Измагилова, А.И, Кривцова, П.В. Лядского, В.З, Масленникова, В.Ф. Мягкова, Л.Н. 'Овчинникова, Е.А. Попова, Б.П. Потапенко, З.А. Прокина, A.B. Пек, Г.-Н. Пшеничного, В.Ф. .Рудницкого, И.Б. . Серавкина, В.И. Смирнова, И.А. Смирновой, Н.С. Скрипчанко, В.Л.

Черкасова, Т.Н. Иадлук, П.Я. Ярош и многих других. Пош-оши:.* колчеданные месторождения представляют собой наиболее пма:! продукт гэдротериатчьно-осадочного рудогенеза. Е разрезах этих залежей (от кровли к подошве) закономерно сочетается осадочные, гидротермально-осадочные, автобластические комбинированные, гнд-ротерглалыю-с^етлсскатическпе руды. Основной признак паткгенкых залоге:: - пространственное сочетание стратпйормных тел сплошных гздротере'ально-соадочтгх: и аятоОластпческих комбинированных руд и корневой стокверковой зоны метасомэтического оруденйпня. На флангах и в крсзле зпле~ей часто встречается горизонты руцокдйст и гошсоагсзсгюс лрз!-!псто--сз^срт;дно-окс;1цных- руд. 3 сплоякнх рудах проявляете;! минералогические, текстурно-структурные, рудно-:.:янерало$пз ическич, хеохшлеские и крисг&ллсмэрфсдопглгекиз признаки двух состат-алч частой гидргториаяьно-оездочногэ рудо.гокзза: рудного седЕ.:ентогокеза и спнгеноткчно£ проработки. ездикентацгоя-"о-длагемптотесгио: -агрегатов. На «агнерадсппеском уровне дпнрся проработка кфшкавтея зачеагапем ранних форм дкоульгёлдез :-: иеза кристаллически зредш зональнсм пиритом, вследствие чего руды приобретает нохасстипесвай облик. Генетическ/о -реконструкции в значительной степени затрудняются проявлениями метаморфизма. Не-рзчпелонкно факторы обуславливают полигенез и комбинпровакнозть колчеданных ззлс>;:аи, а в -сочетании с геологическими особенностями среды првд&эд индивидуальные черты колчеданным месторождениям.

Основой для количественного описания генетических разностей руд колчеданных объектов с- помощьв .минералофизотеских показателей служат характеристики пирита -' доминирующего минерала руд. В ка-' честве индикаторных типемерйшх признаков выбраны микротверцость, термсхпд.с.-, число зон роста аЕТобластического пирита. Сущест-' вешри генетлчибкуи информацию об условиях рудoodpasоианий несут также декряптографичеекке, геохимические и кристалломорфалогичес-кие показатели. Итак, использование текстурно-структурного анализа и комплексного изучения рудно-минералофизических особенностей руд и ведущих минералов-индикаторов даят необходимый материал,. позволяющий производить реконструкции па. а о Остановок рудогенеза . на метрической основе.

Основные занлштаемые положения

I. Информация для подбора модели описания вектора максимальной . изменчивости генетических разностей руд полигонных колчеданных

7

залежей и определения информативности исходных переменно о наложенных процессах в действительности -неявно содержится- б матрице данных, представленных результатами минералогического картирова-"ния. Но комплексу участвующих в обработке рудно-мтшералсфизкчес-;ких, геохимических и других признаков, многие из которые тлеют лшь косвенный характер при интерпретации геологических процессов, "мо-яно с ломоцьо применения методики итерационного математического моделирования, при тщательной разбраковке переменных по теологическим и статистическим критерия?-!, помучить достаточно объективную "артину, отражаавдв генетические особенности изучаемого объекта. Такой подход при изучении колчеданных объектов, производных гидротермально-осадочного рудогенеза, позволил количественно описать вертикальную рудногенетическую зональность к решить проблему выделения (классификации) генетически различающихся рудных образований ряда месторождений Ю:зного Урала к Северного Кавказа.

. Исследовательский поиск оптимальной классификационной процедуры в рамках геологических работ проводится в условиях как определенности, т-\к и неопределенности. Это обязывает лар&пелыю пс-полъзовать математический аппарат в случаях неконтролируемого и контролируемого обучения. Неконтралировачнсе обучение относится к методам, которые предварительно не делает предпода-кепий .с--классах образцов, используются, в основном, со следующими.целями: I - вскряъ внутренний структуру али основнце черты поведения совокупности данных; 2 - проверка• правильности однородности,1 совокупности данных к зУЯЕленпо выбросов, странных и неверны результатов. Большинство методов неконтролируемого обучения ссновнвжт-ся на идее нахождения кластеров точек (кластерный анализ) в совокупности данных.. Точки группируются на основе их близости и подобия в кластеры, и одним из исходных положений является предположение о подобии точек, яшэащхся стргзопкем их слизсст„ з многомерном пространстве признаков, .'йзнтршируешо обучение относится ' к набору методов, в которых априорное "значение со •цривдБяенносш: к "определенным классам членов совокупности ейразцезэ •асзхссгьчуе.тск для разработки классификационного правила: I — -для т.радсЕгз'эзая класса для новых образцов; 2 - прогоркл класспф1пкщионннх jnnaisn путем оценивания быполн'ния правила па совокупности данных. Юднил из примеров в геологических исследованиях методов кентрелкру-емего обучения является применение дискримиаантпого анализа. '.Найбсиео универсальным среди остальных методов многомеикого моделирования 8 "

является аппарат факторного анализа, сочетающий в себе чертн вышеописанных подходов в распозновании образов и позволяющий в более полного объеме производить интерпретация наблюдаемой изменчивости. Кд-очезнм математически:.: методом для решения задачи данных исследований является метод главных компонент К-факторного анализа, обладающий рядом преимуществ. Во-первых, зло сочетание компонентного, состоящего в исследовании дисперсий, и собственно факторного, состоящего в исследовании корреляции между переменными, анализов. Во-вторчх,- в ряде реиешй сочетается детерминированный и стохастический случаи-, что .делает более корректным геологические выводы по результатам вычислений. • '

^а'.зо моделирование зональности по комплексу рудно-микерало-генетпческ;1х показателей полилчн'.ж колчеданных залежей в уело- -впях неопределенности представляет собой итеративный процесс. Сначала по оцениваемому рудному сечении по традиционной схеме фантор-кого аналгаа вычисляются корреляционная матрица, собствешше вектора {главные компоненты), собственные числа, факторные ктрузкг и значения кемленепт в точках наблюдения. Интерпретации обычно подвергается глазные компоненты о собственными числами более единит или вклад которых в суммарную дисперсна составляет не менее ТО %, Наиболее иьформзтаЕНШ является анализ факторных нагрузок линейных "омоинаи'й признаков первых главных компонент и характер изменчивости в сечении заледк их значений. Анализ производится с -четом текстурно-структурних данных, поведетпи индикаторных тппо-иор&ых признаков и индивидуальных геологических особенностей . месторождения. При обнаружении тенденций, характеризующих асиммет-тш» залами, необходимо провестг анализ информативности признаков в. данжа главных; компонентах, учитывая, по переменные с наибольшими ф.т-^ор'ил I нагрузка,и; содержат наибольшую икфотгация о данных. Целесообразно, как минимум, пренебречь признакам с факторными н^г-г-узками менее 10,21. В основе данной рекомендации лежит представление об общности, представлявшей ту доли дисперсии, с ^"четом некоррелированности Факторов, которая связана -. другим:; герм.сеннкми и входит в ковариалии с тми. В данном -случае общность - ято с;, квадратов ?лсментгг строки матрицы факторных нагрузок анализируемой переменно,1:, Иными словами, квадраты факторных нагрузок признака - это величии I, показывающие степень учасг"тя данной переменной от ее общей изменчивости, а следовательно и информативность, в тех геологических процессах или образованиях, кото-

9 .

рыэ описчзазтся главными компонентами в исходном многомерном пространстве признаков; После отбраковки нетформатиЕНнх признаков на данном этапе моделирования желательно повторить процедуру вычислений факторного аналиг г.

Опыт показывает, что при геологической интерпретации резуль • тагов математической обработки имеем дело с дзумя видами измснчи-вости природных объектов - непрерывной и дискретной. Часты случал, когда собственные векторы, ячляотся моделирующими, ко не дискржл-ниоуощими, т.е. сталкиваемся с невозможностью однозначного определения границ медцу генетически различаемая рудными образования:.^, что обусловлено слоеным характерам колчеданного рудогекс-за. Исходя из этого целесообразно на каждом паге обработки данных параллельно обращаться к процедурам неконтролируемого обучения, независимыми от исследователя. Наиболее удачны,: является примене-кие иерархического кластерного анализа (О-варкант) для речения' проблем классификации и помсгаащего принять решение о вцяелении ■ границ мезду типами руд в изучаемом сечении. Необходимо отметить, что при обработке данных кошяексноге минералогического картирования в больэгастве случаев получаем измерения з разнес маепта-бах. Устранить ото противоречие в кластерном анализе, а такке в ряде других математических методах, помогает стандартизация -процедура преобразования данных, которая обычно.проводится таким образом, чтобы среднее' равнялось - крн, а дисперсия едЕИвде.

Носче выявления иг/, подтверждения асимметричного характера строения колчеданной заяе:ки и выделения по щучаемоглу руднс;.!у сэ-чекизв зависимости от геологические позиций изсторсадония, пз комплексу текстурно-структурньгс. данных и индикаторных типоморй-ккх рудно—минералсфизичесиос признзкоз, генетически различающихся рудЕых образований, опять возвращаемся к оценке исходных аа-рэм^икнх. Необходимо решить проблему выбора оптимальной сов-зк$т,-. цостц статистически достоверных'.признаков для реиения поставлен-. кой классификационной задачи. Отбох> признаков сохрг^^ют згюу-я и тоекг-зает затраты на дальнейшие аналитические исследования, а так.~о ка обработку и хранение шйорлашш. Дал зтого гакно прн-ыеьлть одкссакторккй дисперсионный анализ, -основанный на рачде-■ лекпа сдгсперсас на два группы проб, соогезтствуодос гекатл-чески рзздпчаэпзшея рудяки'образования?,: {взутртагь'орзчыуз диспэр-еиэ), и дисперсна кезду сразшшаеыш-И груплгаи »мегга1г5орочнуо дисперсии}. Вычисленный.для кагдого поизкака Р-кситагий ('Ьзам) 10 ■ :

сравнивается с табличным при соответствую^ степенях свсбсды и . заданном уровне значимости. К тем признакам, у которых вычисленный критерий превосходит табличный, допустима гипотеза, о взаимосвязи процессов рудогенеза и исследуемым свойством, следовательно их можно считать описывающими генетические оссбецкости пиратов или руд, т.е. ишоморфнкми.

На аледузщем этапе,, имея базис геологической модели и статистически оцененные признаки, опять обращаемся к процедуре факторного анализа. Поме цклла вычислений, описанных выше, привлекая только значимые тапоморфныо признаки, анализ полученных.компонентной диаграммы группировке генетически раэлячетщлхся рудных образований, группировки признаков на диаграмме факторных нагрузок перегонных. на главпта компоненты и графиков значений глазах* компонент по изучаемому рудаог«у сечен®, обычно дает хорошие результаты., а часто и помогает детализировать исходные предпсяокения. В случае уод^лировалиа в условиях спредзлензости, т.е. при нати-' чин jze известных (эталонны:) классов рудных образований, дсстрсг-ш;з ¡латоматическоЯ модели на генетической основе целесообразно производись в два этапа. На первом- - выделение комплекса признаков на основании содержательной геологической и статистической ■ ■ оценки степени типсмлрфизма. На зтором - непосредственное математическое описание наблгздаемой изменчивости, в зависимости от характера решения поставленной геологической задачи, и .тцатзльная ' ' интерпретация результатов вычислений.

Для иллюстрации предлагаемой Методики многомерного моделиро-' еьния вертикальней рудногзнетпчзской -зональности колчеданных за-лзкей наиболее удачшмл яздяотся построения по рудным сечениям Главной Худосской полигонной заЛеЖ: ::а Северном-Кавказе и Комсо-•'■ольскогс мздноколчедакного мсотороэденйя на йяном Урале." 7арак- .' терной осо1еняостьэ данных объектов является минимальное' воздействие регионального ьдатаморфвзт, что позволяет на тле примере фактически показать модель гэртикачьной генетической зональности на ?,.0Möht акончанйя накопления- основной колчеданной рудной массы -(сингенеза)» Проведенные ранее детальные ру? •■о-минералофизические исследований ХудеСской запели позволили использовать накопленный обширный материал s качестве эталона при моделировании в условиях определенности (Богуш И.А., Шатагик H.H., Старостин В.И., 1985, Щеглов В.И», 1989). Исходный массив данных включал 36 объектов,- • иасположешшх от кровли, к подотте залежи и характеризующих все

II

выделенные генетические группы рул. Переменные в килччестве 22 • признаков были представлены температурами декрппитацип, с соответствующими коэффициента!»! фшапдальиости, показ ателями микротвердости, термо-э.д.с., плотности, акустических показателей, число зон роста в пирите, содержания в рудах груши; ведутг'Х элементов - меди, цинка, кобальта, серы. На первом этапе обработок данных по геологическим и статистическим критериям была произведена отбраковка неинформативных признаков. На втором этапе, по оставшимся 14 статистически достоверным ткпоморфным признакам, по результатам факторного анализа интерпретации были подвершутн первые три главные компоненты с собственными числами белее едпшщы, а?1'{ий вклад которых в суммарную дисперсию состава 72,49 %. Пер-' вая главная компонента, учитывающая 40,05 % общей дисперсии, позволила количественно описать генетическую зональность, а значения компоненты в точках наблюдения и факторные нагрузки дали описание вектора максимальной изменчивости генетических разностей руд в сечении залежи от кровли к подошве и координаты вектора в многомерном пространстве типомрфньг признаков. Вторая главная компонента, учитывающая «Л ,77 % суммарной дисперсии, охарактеризовала спектр рудно-шнералофизических показателей автобластическк комбинированных руд, что дало представление о динамике проявления в-онтогении залени автометасоматоза. -Третья главная ком юнепта, учитывающая 10,67 % общей дисперсии, показала проявление цинка и частично меди, связанных со среднетемпературнкм интервалом декрипи-таага пиратов: Таким образом, изученные главные компоненты дали . математическое списание как самого вектора максимальной изменчивости генетических разностей руд в онтогешга залежи, так и основных трансформаций. Отмечается обучаощий характер рудно-мицерало-фкзических признаков по отношенш к геохимическим переменным, геохимическая специализация осно2шога промышленными компонентами руд выглядит следуощаи образом. Гцдротермально-метасоматические руды • ■ и пений цикл азтоблаотических ко; <бинировакных руд характеризует -ера' и ксбалвт. Есрхкеыу циклу автсбластических комбинированных ру: сэойотзаяны цинк и. в меньшей степени, медь. Гпдротериаяьно-ссалсчныэ руды характеризует медь.

Моделирование рудногенетической зональности Комсомольского месторождения проводилось е условиях неопределенности. Зкбранпоо опорное рудное езчение па скв. 975 представляет два рудных тела разделенных штрарудныма кетасоматитами кзапц-серппит-хлоритово-12' • - ' *

го состава интечсявкс еульфщцгзированными. Верхнее рудное тело сложено сплозннми кластогеннкми рудами с подчиненным количеством сбломковцг ;ипс руд смешанного состава с нерудной составляющей. Необходимо отг.:сглть, »то к.астогекные руды, как механическая смесь составляют бальшуа часть рудных тел месторакденпя, существенно ос-ло:.чняя изучение их мкнералогене^гческих особенностей. Нижнее руд-¡юе тало сложено, в основном, сплошными сульфидными рулами. 3 подошве згиш,:и развиты оруденелне метасоматиты с обильной прог/ллг.о-во-вкрагленкой и гнсздово-вкрапленной минерализацией. Исход»;!.: массив руднз-мнаералоганзтических признаков втаочал 34 объекта, расположенных от кремли к г/додве залени. В ходе многомерного мо-дгл,:ров;щия в результате первых 'лтерагшй били выявлены различающиеся рудные образования, интерпретация которых с помощью данных тексг/рно-структурчого анализа и индикаторных физических признаков позволила показать специфическую зональность, присуду.о пели-генним колчеданным залогам, прогаводнь : гидротермально-осадочного рудогокеза. После отбраковки из 29 исходных признаков маяои-фоп-мативтк и статистической оценки типомосфизма 11зременных для впяленных рудных образований был получен пабор 14 признаков, :;слт-тзастно описквотщий наблздаемуо изменчивость, «го показатели гиз-ротпердостп пирита, число поя роста пирита, значения тзрмо-э.д.с., • содор.;Ш!ия в-судах ряда полезшк ко:яюн°нтоз по данным перкового опробования. На зак <ичител;>пой стадии вычислений интерпретации били подвергнуты первые две .главные компоненты, общий вклад которых з суийарнуи дисперсию составил 67,32 %. Первая главная помпе -нента учитывас? 50,-¡Ь % общей дисперсшг и описывает свойства ¡'.ал глщротермалыю-метйсома'лпеских образований, отчетливо прояэляа-цизся .в сульфздизнровашш; метасоматитах и частично з сгисщнк;; рудах нплнего рудного тела, так и кластогенных руд с.широким пяг,-витием в- последних агрегатов протомарказита и диагепетпчесного пирита. Вторая главная кошогзнта учитывает II,£34 % суммарной дисперсии. Сна описывает проявление автометасоматэтоских процессов з рудных образованиях шганего рудного тела и шиной части верхнего рудного тела, в которых широко пред ставлены автоблаотп-ческио пираты. Таким образом, изученные плавкие компоненты попт--ляат ¿госке К0личествз1Ш0 описать вертикальною руднигенотичеснул зональность месторседения и рсаить задачу выделения генетически различающихся руд'нше образований в пространстве статистически достоверных рудно-мпнералофизических а геохимических признаков. -

2. Отмечен обучающий характер рудно-минералойнзических показателе;. „о отношенио к геохимическим переменным. Применение методики многомерного математического моделирования по данным минералогического картирования позволяет на базе сформированной по результатам рудно-шнералофизических исследований генетической типизации оруденения, выявить комплекс статистически значимых типоморф-нух признаке- з: описать внутреннею, корреспондирующую с.рудноге-иеткческой, зональность залекя по геохимическим данным. Полз*1 окна1: классификация генетически различаемых рудных образований по геохимическим переменные, позволяет сделать вывод о возможном ¿армировании геохимических моделей руд и использовании последних в комплексе с рудно-шнералофизическими признаками для оценки по-знгхй спектра оруденения на генетической основе.

Проведенное ранее математическое описание рудногеяетической :-о:.альнссти по опорному рудном, сечению по ей, 1018 Дгусинского кслчедакно-подиметаллического месторождения по рудно-милералофи-зичеекпм показателям позволяет взять в качестве обучающей системы выделенные генетически .различавшиеся рудные образования. Ха -рактурнои особенностью выбранного опорного сечения является представительная мощность вскрываема одновременно медноколчеданных и колчеданно-подиметаьличесюх руд, составляющих основную проыил-легную значимость г-эс?орогдения. С целью изучения возможности математического описания рудногенетической зональности по минерало-го-геохимическим данным и определения'генетической информативности спектра мйкропримесей пиритоз в промышкэше и -генетически различающихся рудах по керну скваяины от 'кровли к подоаве залежи бы-лоотобрано 36 проб моношшералышх фракций- пиритов. Исходный массив минералого-геох-'мических признаков включал результат, двойных лолуколичественного спектрального на 31 элемент и спектрозолото-ыетрического анализов. На первом этапе моделирования в условиях определенности была произведена отбракоша малоинформагивных признаков. На втором этапе, по результатам вычислений факторного сьализе. по оставшимся 21 признаку, интерпретации была подвергнуты первые две главные компоненты, общий вклад которых в суммарнуэ дисперсии составил 53.13 %% Первая главная компонента учитывает-35,19 % общей изменчивости и характеризует гидротермально-метасо-• .атпческие. пириты подрудных метасоматитов, в меньшей С-Зпени пириты автэбластических комЗинироанкых руд, и пириты с относительно хоропей сохранностью диагенетигеских форм, свойственных гидро-14

термально-осадочным рудаи, характеризующих колчеданные руды в кровле залети с полиметаллической специализацией. йзмешшЕсстз первой главной компоненты з сечении залежи отчетливо демонстрирует псижгтричныа т:п зональности. Вторая главная ко:/понента учитывает 23,94 Я общей дисперсии и характеризует динамику проявления трех ассоциаций шкроприкесей: первая отражает специализаций пкритов автобластических комбинированных руд с меднокслчедан-ной нроушаленной нагрузкой; вторая - гидротермально-метассматгпее-кхе пприты канераикзадая штокверкозого типа подрзднах метасеуг.т-;-тов; третья, слабо проявленная - характерна для руд кровли заг.е?~. Полученное расчленение 'типов руд на компонентной диаграмме ъ ксординатах первых двух главных компонент по кинералого-геухим:г1ос;7*:' признакам полностью совпадает с генетической ,типззашго;'г руд до данным физических исследований, что позволяет считать комплексы геохимических признаков тиломорфшл.С!.

3. Применение геохимических методсз адучокпя оруденэн:"д н :"-•/"-них полигонных и полихрокных колчеданных мссторзг'допг-ях в г.ом'лг'-сз с методами минералогического картирована позволяет огясать геохиягеескув изменчивость основншс этапов в оигсгчнж: яглатл -гзкопяеаия основного колчеданного магргзсеа (сппхеяэта) л коспггу^-цсгс сйогсцегпя и перераспределен::^ рудного вглества (¡„'гигс-кез-а/. Использование полссгкид об общностях з рамкзс методики жэгс::с-п-ного моделирования козвеляэт селить проблему сравнитель;;;;/ прояЕлпнггя "¡слезной нагрузки основных рузкогспоткчосуло: '¿г-кго-.г.. Соотнсяонкя степени проявления геехк'.г.яеектк признаков в вони тяг рудногецсттгчоск.гс факторах могут быть плйдстааяеи'Х как отт-:е.~й:: -„-• квадратов факторных нагрузок яринакоз ан?л::зпруемых гл;)в*::в: :••::•-понент.

Слезная пояигеккая. а полпхрепная которая формирован:^- ару.--.— нения Зимнего кестороздеши отра-гаэтея з неравномерном раг.п-огр-лении полезной нагрузки, что затрудняет ее гесмэтризадлэ. дке таких процессов как накопление основного колчеданного матепк-га в рамках сингенеза с соответствуелгкм формированием охслйртггчх летасоматитоЕ, а з эпигенез - регионалыс-й метаморркзм задснся-шщевой фации, складкообразование к цаясксяшгя дткяокацил на жладчатый матрикс, определяет елейные генеигмекло позиции ору-сенения. С целью подбора модели описания: изменчивости рудных сб-зазованай Зимнего кестороддеяяя и- определения анформагагиостз? амаческвх приз как. ов о нзлеж&нных процессах была приме;!'.:'.-.'; то-

лика многомерного моделирования в условиях неопределенности. Сформирован.;^ массив да1-шх включал результаты химического и спектрального анализов 236 рядовых керновых проб по опорному разведочному лрофЕла Je 3. В ходе первых итераций по геологическим и статистическим критериям была произведена отбраковка маюинфоркатип-íud: признаков. При геологическом анализе полученных данных использовались маторгглы изучения вещественного состава и текстурно-структурных особенностей (данные Й.А. Богуш) к термобарилескт'. особенностей агрегатов дисульфидов колеза (данные А.Е. Бодтенко). ha заключительной стадии вычислений по oí гавшнмся ли 35 исходных признаков 19 геохимическим переменным были проинтерпретированы значения двух ведуирэс главных компонент, общий вклад которых в суммарную дисперсию составляет 50,91 %. Первая главная компонента учитывает 37,53 % общей изменчивости я описывает стратифицированные рудные образования сингенетичного колчед&чного матрикса. Зто-ран главная компонента учитывает 13,30 % суммарной диспорсии и характеризует степень эпигенетической гидротермально!; проработки, выраженной обогащением синренетичных рудных образований комплексом полезных компонентов. При описании геохимических особенностей тплоь руд производилось изученш масштабов проявления полезной нагрузки в стратифицир; змых образованиях ..по лзменекша; г неизмененным интервалам. Однако, наибольший интергс представляла проблема сравнения степени проявления полезных компонентов описанных рудногенетических факторов по рудной залежи в целом. Как ухе било указано, квадраты факторных нагрузок признаков на.хаавяко компоненты - это ■ зличинн, noK¿ .ываощие степень участия данной переменной от ее общей изменчивости, а следовательно к информативность, ь тех геологических процессах или образованиях, которые описываются главными компонентами в исходном многомерном пространатва . признаков. Итак, соотношения степени проявления признаков в основных рут чогенетпческих факторах могут быть представлены как отношения квадратов факторных нагрузок первой и второй главных кошо-нелт. Б результате че^о.были выявлены следующие пропорции: СиТ1 : Cíij = 3,33 Sj : 5ц = 16.33

Cojj : Coj = 6,80 Znj : Znjj = 5,25

Такт.! образом, мокно сделать вывод, что основную промышленную наг- ;узку Зимнего мс порождения как медноколчедалного осЧекта определяют эпигенетические трансформа да.

4. Изучение геохимической специализации рудных образований в комплексе с методами минералогического картровакия позволяет

16

составлять обобщающие ряды коэффициентов (вларков) концентрации (КК), характеризующие сингенетичвде колчеданные руцы. Сравнение получаемых рядов КК с известными эмпирическими л расчетными рядами возрастающего "сродства" металлов к сере по отношении к окис-ным соединениям (А.,А. L-.аракущев, 1979, Б.В. Щербина, 1980) показывает схсдстео для большинства изучаемых элементов. Последнее говорит о ведущей роли серы з концентрировании полезной нагрузки на стадии'сингенеза г онтогении затеаи. Сравнение уровней концентрирования полезных элементов з этих же типах руд, 'но в интервалах с натащенными трансформациями- вызвавшими существенное перераспределение таи обогащение рудного вещества, показывает спектр изменчивости в судил:: образованиях комплекса полезных компонентов, связанного с эпигенетическими процессами. Выявленные закономерности изменчивости элементов по уровня:/, концентрирования в колчеданных руда:: позволяет последние считать т;томсрфными для описания значимых эпигенетически: тэаяс^ормаций, обусдавлпваэдях перераспределение полезной 7;ггрузк:: :* использовать ряды КК, получаемые как по интервала^ рядового коркового опробования, -raí: и пс даиным мине-рглого-геохимичзских исследовании дисульфидов лелезг и их агрегатов, ~ комплекс!- * другим:: методами при минералогическом картировании.

Сравнительное качение* распределения групп полезных компонентов по усовням ксгп^нтспрсзашн: в сплошных :: покплково-вкрэллекиых гзгрц-су.ть&'днк:-. руда:-' рудного тала 5 1, содержащих основные aaiuw с:: ¿лмнэго месторождения, показало их сходство в располохсенич больаянства элементов» Это позволило на основании данкьег многомерного моделировании и изучения геохимической специализации наделенных руд:шх обсазова-пгЛ составить обобщеэщий ряд КК пс опорному разведочному пробил:: :Ь 3 для рудных интервалов с практическим отсутствием значимых эпигенетически:" трансформаций:

Cd. Лз-Zn-AK. Cu, Pb, lú -c^-(3b)-ib, Ga-Sn-Ш. ,

Данный ряд, в сесп очередь отрат.аа? геохимическую специализадж сингепетичны:: колчедаишх руд месторсздекия и при сравнении с известными эмпирическими к расчетными рядами сродства металлов к сере по отнопенки к окисным соединениям показывает сходство для большинства приведенных элементов. Изучение уровне,*- концентрирования полезных компонентов в этих ас типах руд, но в интервала" с -.налощенными трансформациями, показывает изменения в расположении группы элементов, хзтактерпзуомнх значимыми фактор.-ад--: нггруз-»аш признаков на вторуп главнуа компоненту, олисаяну» здес-. Итак,

полученная миграция элементов по уровням концентрирования но сравнению с обобщающим рядом КК, характеризующим геохимическую специализацию сингенетичных колчеданных руд, показывает спектр изменчивости в рудных образованиях месторождения комплекса полезных компонентов, связанного с эпигенетическими трансформациями в онтогении залежи. Изучение рядов КК элементов по данным рядового керно-вого опробовании позволило выявить рудные интервалы с аналогичным обогащением и переотлокением полезных компонентов, зэхт:ккснрзз_шшс х: скв. 1146, 1238, П48, 1154, 1226, которые трассируют наложенную на колчеданный матрикс зону деформации с термальной проработкой в северо-западном простирании. Данные наблюдения подтзсрмдаот-ся рззультатаг.п: текстурно -структурного и термобаричесг.сго анализ о При изучении геохимических особенностей сингенетичных класто-генных руд Комсомольского месторождения, использование данных рядового кернозого опробования, с челью сраз!жтелъной оценки уровней концентрирования элементов, в кластогеннш. р>дах кал-: колчеданных образованиях, в связи с шсрокка присутствием в рудокластитах смешанного состава обломков вмещающих пород, не являлось корректным. Сравнительное изучение рядов. КК элементов-пркмоссй двсуяьфгдов г.елеза и их агрегатов показало сходство в расположении большинства элементов. Это позволило составить обобщающий ряд по возрастания значения сульфидной формы для руд Комсомольского месторождения Сг-Тз-Кх-Зс-У, У-гг-Мп-Ве-Оа, 0о-3п, Мо-ХЪ-Со-Гп, РЬ--5Ъ, гп-Си-А£, Са, Ао, Вх -' Данный ряд, в свсю очередь, при сравнении с известными эмпирическими и расче.ными рядами возрастающего "сродства" металлов к сере показывает практически их идентичность для большинства приведенных элементов, что говорит не только о ведущей роли режима серы в концентрировании полезной нагрузки, но и "о ведущей роли пирита' • как концентратора и носителя шшералого-геохимической информации. Иеобхот мо отметить такке большое сходство данного ряда КК с рядом распределения злементов-индикаторов в ореолах колчеданных месторождений (Карпухича Б.С., Баранов Э.Н., 1983). Таким образом, большая сходность рядов КК кластогенных руд друг с другом и с приведенными по литературным данным рядами, позволяет получить подтверждение с помощьь минер члого-геохимической информация о подавляющем преобладад-пи в онтогенезе залежи процессов сингенеза, обусловивших геохимическую специалиьацио руд, что позволяет считать выявленные закономерности типоморфными. 18

• 5, Изучение прострагстзэнных закономерностей изменений содер-;аний полезных компонентов методом тревд-анализа в комплексе с методами минералогического картирования позначна? интзрпретлро-атъ внутренние закоясыернооти строения геохимического поля с уче-см основных тенденций расиределенил полезной нагрузки ведущих удногзнетлческих факторов, 3 ряде алучаев, такой подход лозео-яет получать ковко данные для переоценки масштабов оруденения олпгенных колчеданных месторозденЕй в зонах развития гкдротзр-алъно-мстасоматстеского оруценента.

.Для исследования пространственных закономерностей изменения здерлалй компонентов был вобран тренд-анализ, позволяющий вкло-1ть и калшествегшо описать региональные закономерности, а тшеко геоть о'йактц, связанные с локальными факторами геохимического \ля. Апрокспмация содержании производилась алгебраическими полисами. Екбор степени элрокспмирующего полинома, проверка его ■нтквности и оценка значимости выявленных закономерностей ссу-ствлялась с помощью дисперсионного анадиза. Уровень значимости я ьктачензн-исклачения фикции в регрессионном уравнении бил пнят равным 0,95. При последовательном увеличении степени палима на калдом шаге производился содержательный анализ получеишлс зулътатоз. В итоге били выявлены следующие факторы, пмезщле ва-:<-з значение для изучения Зимнего и Светлпнского месторождений.

Учитывая статистическую значимость при дисперсионном анализ о знда со-тергсашй меди на плоскости разведочного профиля И 3 Зхь:-?о месторождения с исходной выборкой 522 пробы, высокий кеэфф::-!нт'мнохественной корреляции, а такке существенное повышение ¡ективности увеличения степени полинома в уравнении регрессии, кушей формой функции, описывазщой поверхность тренда меди, яется полипом четвертого порядка. Анализ пространственного предаления меди позволяет сделать вывод о наличии двух направил градиентов содержаний, Первое - преобладающее, является вертикальным и показывает наложение по зоне дислокации на качанный матрикс медь содержащих гядротерм. Второе --вкрсст перу, трассирует простирание стигенотичннх колчеданных руд. йсхо-тз этого, можно предположить, что аномальное обогащение кеидлэ сравнению со средними их концзнтрацияма в колчеданном матрлксе !т быть признаком присутствия рудных масс на более низких глп-ггрических уровнях кестороздения. Такимобразом, можно ечктатъ .• тшок6рфяшд'-годака«ор.ннм признаком» опиенваэщиу шутглшко

' - 13

закономерности' геохимического1 поля и отражающим основные тенденции распределения, полезной нагрузки Зимнего месторождения.

С цельа определения перспектив и тенденция распределения рудных компонентов- й зоне кетасоматкческого оруденения Светлигокого месторождений бык исследован опорный разрез й 19. В данном центральном разрезе ййеются как сплошные руды (рудное тело 1> I), так и ор^денелые метасоматиты, здесь также пслно развиты пострудныс жильные магматические тела. По данным текстурно-структурного анализа в пролишсово-вкрапленных рудах пирит к халькопирит заметно дифференцированы структурно и не образует тонких срастаний (Бо~ гущ 198-3), Следствием такой дифференциации сульфидов ;кнле-

за и меди якетется Еысокая степень обогатимосги руд, что таюг.е говорит о ведущей форме нахождения ыеди ь виде халькопирита. Математической обработке били подвергнуты данные химического анализа рядовых керновых проб с исходной выборкой 443 анализа. Всяедс-твик явно Еырайенного пострудного характер.^ интрузивных образований, с цел3.й- исключения* возпикающих связанных с ними помех геохимического псйя, дачные опробования по последним не учитывались, Каилучщей формой функции по- статистически.; критериям, опксываовой поверхность тренда, является полином четвертого порядка. Акалпл пространсТвйНиоГ'б рас. ределения меди показывает отчетливо выделяющиеся два руж>подв<>д;ящих канала, поршгашсудяркых скнгенетичкгл: колчеяайШЗ/ рудам. Возрастание градиентов-ковпентратей позволяет в их пределах прогнозировать на-глубину участки с промышленно значимым йройиково-вкрапленным -оруденением. Унитазах достаточно высокие средние сод ергязн^ меди в оруденалых'метасоматитах, высокую степень обогатимости руд, обусловленную струл'.турной минералогической дифференциацией халькопирита к пирита, а следовательно и высокую генетическую информативность меди как типоморфного пркзна ка, мокйл йа основании полученные данных произвести. переоцен:г/ мясшт. 50в оруденекия, Что существенно увеличит сромыетеннуг- значимость Светлйиского месторождения.

6* М9тай^№'б1п1чес1^;е закономерности, обусловленные как типом рудоносной формации, так и строе-аем фундамента металлоносных зо': во многом опреДеляо'т и Объясняют изменчивость геохимической специализации руд объектов кол.еданной формации. Однако, в ряде случаев, определение профиля колчеданного сруденония затрудняот такие авторы, как сланные тектонические позиции оруденения и геологических структур, Проявления г.рупнообъемного метасоматоза и 20

метаморфизма, а такие внедрение посткалчеданных интрузивных плу-тоногешшх и лайковых комплексов. Изучение минералого-геохгаличес-ких особенностей спек?.-оа микропримесей дисульфидов яелеза и их агрегатов позволяэт считать последние типоморфныгли для описания основных промышленных типов руд колчеданных объектов я использовать их в комплексе с другими геологическими методами для металлогени-ческих построзний.

Одним из примероз со сложными геалогическгя позициями колчеданного орудене1ШЯ является Акяарское рудное поле, территориально зходящее в Домбаровский рудный район. В настоящее врем существующие представления о- структурном положении Акяарского рудного поля являются недостаточно обоснованными а требуют дальнейшего уточнения. Б задачу настоящих исследований входило сравнительное изучение геохимической нагрузки основных промышленных типов руд колчеданных объектов Теренсайского рудного района, Акяарского рудного поля и Домбаровского рудного района. Однако, использование обычных геохимических данных по рядовому керновотлу опробовании было затруднено зследствии недостаточно корректной сопоставимости химических, пробирных и спектральных анализов, произведенных з течении последних 25-30 лет. Поэтому наиболее целесообразным было использовать геохимические особенности ведущих минералов-индика-'торов. Распределение дисульфидов яелеза - ведущих концентраторов микроэлементов, зо многом определяет особенности распредалегош микропримзси их формы проявления в рудах, а следовательно и специализация слагаемых-шля рудных образований. Для решения задачи была отобрана 191 проба мономинералъных фракций дисульфидоз .хелеза и ¡ее агрегатов по-шести колчеданным объектам. После двойного определения спектрозолотометрйческим и палуколпчественным спектральным методами, цо полученным 382 анализам было сформировано 13 выборок по следующим промышленным типам руд: сплошным кслчеданно-полшеталлическим, сплошкыгл гледноколчедашшм, сплош-ныгл сернокслчеданныгл и прожилково-вкралленкым. Отмечается пере-■ходный характер в проявлении полезной нагрузки руд объектов Ак-яарской группы ма?ду терексайс хими кодчеланно-палгалеталличесгоыи рудами и медноколчедагашми кобальт содержащими домбаровекпми рудами. С целью получения объемной картины, при сравнении геохимического спектра дисульфидов железа описываемых руд, била применена иерархическая кластеризация с использованием рассаоячяй матиу центрами групп (центреидный метод, О-кдасторный анализ). В ка -честве классифицируемых признаков бшъ выбраны КК средних содеэ-

21

данип ведущих халькосрильних элементов, что представляет ряд преимуществ. Во-первых, 1'К обладают стандартизированной основой, т.е. имезт одинаковую размерность. Во-вторых, изменчивость РЖ в пространстве многомерных средних подчеркивает масштабы промышленной значимости ведущих микроэлементов в рудах. В итоге, на дендрограм-ме объединения типов руд е группы хорошо прослеживается уже описанный переход мезду теренсайскнми колчеданно-полшлеталлическпми рудами и домбаровскими кобальт содержащими медноколчеданными рудами. Последние объединяются в компактную группу, включая руды месторождений Весеннее, Зимнее и Юано-Аю-.арское. ПрокЕлковс-вкрал-лешше руды проявления Новое группируются с прожилково-вкрагкены-мл и серноколчедашгами рудами месторождения Дясусинскоо. Третья группа, состоит из сплошных руд проявления Новое, руд проявления £«ное, медноколчеданных и колчедачно-псл'галетааличесюгх руд месторождения Ддуспнское. В целом, описываемый массив делится на два класса образований. Первый класс рудных образований характеризуется высоким уровнем золотоносности дисульфидов железа и их агрегатов, при КК более 500. Второй класс-характеризует уровни- воздето-» рирслашш золота при значениях гораздо меньших. В данном случае, руды с повышенной зслотоносност: .з связаны с непрерывно-дифференцированной формацией, хе.актерной для прогибов, сформированных на приподнятом и разблокированном гнейсо-гранит.чом основании (Смирнова И.А., Черкасов Б.Л., 1986).'Таким образом, сравнительное изучение геохимической нагрузки основных промышленных типов руд колчеданных объектов по данным миноралого-геохимических исследован::;'; показывает переходный хар^стер руд Акжарского рудного поля между рудами Теренсайского и Домбаровокого рудных- районов. Последнее обусловлено геологическими позициями Акнарского рудного ноля, от-ра-.аощего черты геологического строения Джусинской и Среднеорско-Долйаровской структурно-форглационных зон.

.Заключение

Изучение типоморфизма геохщшческих и минералофизкческих показателей руд колчеда.пшх объектов Юкного Урала позволило выявить ряд закономерностей при описании -"енетических позиций и решить некоторые методические и практические задачи исследования рудных -объектов. Основные результат., проведенных работ заключаются в следующем:

- отработана методика итерационного математического моделирования по данпым комплексного рудно-минералогического изучения колчеданных объектов, с учетом оценки .статистической значимости типо-12

морфизма признаков;

- впервые дано математическое описание вертикальной рудногене-тическ'о« зональности ряда полигенных колчеданных объектов Хл:ного Урала я Северного Кавказа но выявленным комплексам статистически достоверных тиломрфных- признаков по данным минералогического картирования;

- отмечен сбучаощий характер рудпо-млнералофизлческпх показателей по огноЕвгоз к геохимическим переменным, отработаны методические приемы при описании онтогенеза колчеданных объектов и использования спектра полезной нагрузки на генетической основе;

- предло.-хон новый способ сравнительной оценки в количественном выражении степени проявления полезной нагрузки основных рудноге-кетических факторов;

- данные математического моделирования по геохимическим переменным оруденения Зимнего месторождения, проинтерпретированные в комплексе с методами минералогического картирования, позволил показать влутрснкол стратификацию спнгеиетичиого колчеданного млтг::::-са, выделить зоны интенсивной эпигенетической гидротермальной наработки с обогащением ряда полезных компонентов, что составляет основную промышленной значимость месторождения как медноколчсдан-лого объекта;

- выявленные закономерности пространственного распределения со-дер.т.ан:1н меди по разведочная профилям Зимнего месторождения позволили ппелполй'кить наличие- рудных касс на более глубоких гипсометрических уровнях; .

- на сснованзга изучения рядов КК по данным рядогого кернового опробования на площади Зимнего месторождения прослежена налоаен-яая на колчеданный матрикс мощная лона деформации с термально:! Доработкой в северо-западном простирании;

- большая сходимость 'рядов КК кластогенннх руд- Комсомольского ледноколчеданного месторождения друг с другом и с рядами по литературным данным позволла сделать вывод с помощью минералого-гео-симической' информации, о подавляющем преобладании в онтогении за-геяи процессов, сингенеза, обусловивших;геохимическую специализации руд; •'.■',

- сделан вывод о генетической информативности показателя содер-:ания меди в кетасоматических образованиях Светашнского местогс.»-;ешя, при описании внутреннего строения геохимического поля поучены предпосылки для новей гоометризации оруденения, позволяй-;ие значительно увеличит?/- запасы месторрадехшг;

- изучение минералого-геохишческих особенностей спектра мик-ропрпмесей дисульфцпв яелеза к юс агрегатов руд шести колчеданных объектов Теренсайского и Домбаровского рудных районов позволяет считать их тиломорфными для описания основных промышленных типов руд и использовать в комплексе с другимл геологическими методами для металлогенических построений, показан переходный характер оруденения Акжарского рудного поля медду колчеданьо-пслЕ-кеталлическими теренсайскими рудами и кобальт содержащими домба-ровскими рудами;

- выявлена повышенная золотоносность колчеданных образований' Акжарского рудного поля, отмечается зависимость проявления аномальной благороднометальной нагрузки от градиента фоновых содержании ;

- накоплен банк минералого-геохимической информации ведущих минерал ов-индикаторов руд колчеданных объектов йгного Урала, показана широкая представительность большого сгектра полезных микро-npiMecc-Ji в дисульфидах налез а и кх агрегатах, что делает ипритный концентрат ряда месторовдений ценным сырьем при решении технологических проблем.' .

Основныо результаты работы лражены в следующих публикациях.

1. Рудно-минералофи. ический 'экспресс-анализ колчеданного оруде-нения/'/Новочеркасстсий политехнический институт народному хозяйству - Новочеркасск, 1989. Был. I, С.¿1-12 (соавт. Богуш И.А., Бол-тенко А.Е., Бурцев A.A., Кафтанатий А.Б.).

2. Математическое моделирование полигенных колчеданных залеаей на генетической ochob6//Lj3. геол. секции XXXJX научной конференции НИИ (апрель 1990, г.Новочеркасск) - Новочеркасск:НПИ, C.II-I3.

3. Минералогические метод количественной характеристики.метаморфизма руд колчеданных месторождений КЬкного Урала//Тез. докл. II регион, совещ, "Минералогия Урала" (май 1990, г. Миасс) -Сверд.. эвск: УпО АН СССР, 1990, T.II, С.48-50 (соавт. Богуш И.А.)

4. Кристалловреологическое разнообразие пирита и зональность Комсомольского медноголчеданного месторождения Ккного У^ала // Минералогическая кристаллография, кристаллогенезне, кристаллосин-тез: Инф. м-лы - Сыктывкар: УрО АН СССР, 1990, С. 36-37 (соавт.. Богуш И.А., КафтанатЫ А.Б.

5. Кристалломорфалогические особенности пиратов руд Комсомольского медноколчеданпого месторо-ден.л / Новочеркасский политехнический институт - Новочеркасск, 1990 - 18 с., Деп. в ВИНИТИ 09.10.90 Je 5302 - В90 (соавт. Богуш И.А., Кафтанатий А.Б.)

24

6 Генетические особенности и переоценка масштабов орудекенпя Свет лннекото медноколчеданпого месторождения на Южном Урал; /Новочеркасск!!!! политехнический институт — Новочеркасск, 1990 — 11 е., Деп. в ВИНИТИ 28.11.90 Л'Ь 5983 — В90 (соавт. Богуш II. А., Бо.'пснко Л. Е.).

7. Методы рудпо-мнпералогепетического моделирования и локальный прогноз колчеданного оруденення — Новочеркасск: Нзд-во ППИ, 1991. 47 с. (соавт. Богуш II. А., Болтепко А. Е.).

8. Иолнхропная метасоматическая зональность Зимнего колчеданного .месторождения Южного Урала //Рудоносные .метасоматическпе формации Урала: Инф. м-лы — Свердловск: УрО АН СССР. 1991, С. 46—48 (соавт. Богуш И. А., Бо.пснко А. Е.).

9. Мппсралого-пчтсчнчсскис критерии генетической принадлеж-пост руд колчеданной формации //'Теория минералогии: Тез. докл. II Всесоюзн. совещания — Сыктывкар: УрО АН СССР, 1991, Т. 1, С. 107— 108 (соавт. Богуш И. А., Болтснко А. Е.).

10. .Математическое моделирование вертикальной рудногенетнческсц зоиг.шчосп! колчеданной полнгеппон залежи //Известия вузов <Тоо.т;г-:';. и рзчеедкп \ I9'M, ,Vj 7 (ирчпяич к печати), (соавт. Бота И. А., Ша-тапп! II. П.).

Подписано к печати 9.07.91. ОС'ьем 1,5 п. л. Тираж 109 э::з. За::г 1394 Тип. ИПИ, 346100 г. Новочеркасск Рост, обл., ул. Просвещения, 132.