Опробування кристалічних порід

Достовірність вирішення геологічних задач засобами прикладної геохімії в значній мірі залежить від представництва фактичного матеріалу, правильності його відбору. Під представництвом взагалі розуміється відповідність відображення будь яких показників об’єкту, який вивчається, шляхом вибіркового його обстеження, а під представництвом певної проби – відповідність вмісту її компонентів вмісту її в геологічному об’єкті, з якого взята ця проба.

Під оптимальним способом опробування розуміють такий засіб відбору проб в об’єкті яким досягається найкраща точність вирішення завдання при мінімальній кількості спостережень. Практично опробування і аналіз проб повинні виконуватися таким чином, щоб максимально зменшити або позбутися впливу флуктуацій в розподілі елементів, за рахунок структурно-текстурних неоднорідностей порід, і за рахунок похибок аналізу проб, тобто тих ознак, які мають імовірнісний характер. Як вказувалося, опробування порід збірними пробами приводить до зменшення дисперсії флуктуацій, порівняно з штуфним опробуванням, перш за все, за рахунок зменшення ролі структурно-текстурних неоднорідностей порід, їх осередненню. При цьому найбільше осереднення досягається тоді, коли флуктуації цих ознак взаємно незалежні. У зв’язку з цим рекомендується відбирати окремі проби в збірну при відстані 1¸5 м одна від одної. Оптимальна вага часткової проби - біля 50 г для дрібно-середньозернистих порід і більшої ваги – для крупно-нерівномірнозернистих.

Важливе значення при опробуванні має розташування проб у межах об’єкту, а також кількість проб.

Розташування проб, у свою чергу, залежить від задачі опробування, однорідності будови об’єкту, його відслоненістю, масштабом робіт. Найбільш поширеними задачами прикладних геохімічних досліджень є:

а) оцінка статистичних параметрів розподілу хімічних елементів, мінералів, фізичних характеристик в геологічних об’єктах;

б) дослідження їх просторового розподілу (трендів);

в) пошуки локальних аномалій (ендогенних ореолів, зон метасоматичних перетворень тощо).

Метою першої задачі є отримання статистичних оцінок розподілу ознак у геологічних об’єктах. Можливість її вирішення залежить від кількості даних, від незалежності розподілу ознак у пунктах опробування. Вимога геологічної однорідності повинна реалізуватися шляхом ретельного геохімічного і петрофізичного супроводження опробування і перевіряється відповідними статистичними критеріями.

Забезпечення умови взаємної незалежності ознак у пунктах опробування вимагає експериментального опробування певної частини об’єкту, що досліджується, змінною мережею з наступним вивченням величини коефіцієнта автокореляції між спостереженнями в пунктах на різних відстанях [1]. Вибирається така відстань між пунктами при якій цей коефіцієнт близький до нуля, а дисперсія розподілу ознаки близька до дисперсії по об’єкту.

Конкретний вибір кроку опробування повинен враховувати характер задачі, яка вирішується, брати до уваги оцінку параметрів розподілу хімічних елементів в об’єкті (або у межах його локальної частини). На основі існуючого досвіду [1] у першому випадку відстань між пунктами опробування не менше 2 км, а в другому – не менше 10¸20 м і не більше 100¸150 м (для гранітоїдів без ознак площинних метасоматичних змін). Вивчення особливостей просторового розподілу хімічних елементів у геологічних тілах (тенденцій або трендів) потребує, по-перше, рівномірної сітки опробування, а по-друге, - її відповідності областям регіональної, або локальної залежності від площі (або кроку) опробування. Найбільш розповсюдженим методом вивчення тенденцій (чи “трендів поверхні”) просторового розподілу хімічних елементів є метод “ковзаючого вікна” з використанням лінійної інтерполяції середніх значень ознак.

Важливе значення при кількісних геохімічних дослідженнях геологічних об’єктів має обґрунтований вибір кількості проб. Він залежить, по-перше, від статистичних оцінок такого вивчення, а по-друге – від бажаної точності їх оцінки. В загальному випадку кількість оцінок, які характеризують розподіл хімічних елементів, визначається його належністю до статистичного закону розподілу елементів. Так, при нормальному законі, параметрами, які оцінюють цей розподіл, є оцінки математичного очікування і дисперсії; при несиметричному розподілі – додається оцінки асиметрії, ексцес. Розрахунок кількості проб повинен враховувати задану точність оцінок, яка визначається їх дисперсією. Так, для оцінки кількості проб при оцінці середнього значення із заданою точністю а_0,9 і коефіцієнтові варіації V (%) можна скористатися таблицею 9.2.

Таблиця 9.2 Оцінка кількості проб виходячи із заданої точності і коефіцієнті варіації