РОЗДІЛ 2
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДИСЕРТАЦІЙНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1 Обґрунтування напрямку досліджень
Ефективним способом отримання нової незалежної інформації про геологічне середовище є поглиблений комплексний аналіз про вже відомі раніше дані. До таких, в першу чергу, треба віднести відомості про фізичні властивості порід. Отримання інформації, яка захована в матриці порід, в її "структурно-чутливих" і "речовинно-чутливих" фізичних параметрах, вважається найбільш ефективним, експресним і економічно прийнятним способом, оскільки він не потребує додаткових видів робіт, а має справу лише із обробкою петрофізичних даних за новою процедурою. До таких процедур належить віднести генетичні петрофізичні класифікації, із застосуванням вже відомих математико-статистичних прийомів (кореляційний, кластерний, факторний аналізи тощо).
Головним напрямком досліджень представленої роботи буде отримання всебічної інформації про умови утворення і існування геологічних об'єктів виходячи із вивчення фізичних властивостей гранітоїдів Східного Приазов'я, це дасть змогу використати результати досліджень для типізації гранітоїдних утвореннь на рідкіснометальне зруденніння, підвищити ефективність геологічної інтерпретації магнітометричних даних.
Узагальнена методика проведення дисертаційних досліджень показана на рис. 2.1. Детально кожен етап досліджень висвітлений в наступних підрозділах.
Термінологією, якою користовується автором, було сприйнято від ряду дослідників, які займалися геологічною інтерпретацією петрофізичних даних (Н.З.Євзікова, Г.В. Іциксон, Звягінцев Л.В., Кудрявцева М.Н, Д?ячкова А.Я, Толстой М.І., Гожик А.П. та ін.). Звідси, під терміном петрофізичний аналіз розуміється вивчення мінерального складу в шліфах і фізичних параметрів в зразках; під геодинамічним аналізом - методика досліджень, яка дозволяє встановити глибину становлення і геодинамічні умови (тектонічні поля напружень і тип деформацій) формування геологічних об'єктів тіл за варіаціями фізичних параметрів.
Рисунок 2.1 - Схема загальної методики проведення досліджень
Пізніше Толстим М.І. і ін. [48] розширено і доповнено тлумачення терміну палеогеодинамічний аналіз, під яким розуміється встановлення через петрогенетичні класифікації низки параметрів, які характеризують палеотектонічні обстановки формування і існування порід, характеристик режиму стиснення (квазівсебічного чи стресового) чи розтягу (однобічного, в лінійній зоні тощо), типу деформацій (крихких чи пластичних), окисно-відновного потенціалу середовища. До цього трактування близьке розуміння методики аналізу петрофізичних параметрів застосоване Airo Meri-Liisa [60], за якою вдалося реконструюювати палеотектонічні режими (ущільнення-зущільнення) генезису докембрійських гранітів і гнейсів Феноскандії.
Способи встановлення первинності чи вторинності в петрогенетичних класифікаціях, в такому підході, ґрунтуються на специфічних варіаціях низки фізичних властивостей (головним чином, загальної і ефективної пористостей, пружних параметрів, густини, кристалохімічної щільності і структурної рихлості) при залученні петрографічної інформації. Тому поняття "первинно" узагальнює умови, в яких відбувалися процеси становлення породи, які призвели до формування основної маси породоутворюючих мінералів. Поняття "вторинно" узагальнює вплив всіх наступних змін породи, які змінили її характеристик, але не призвело до повної втрати первинної речовинно-структурної цілості.
2.2 Методи обробки петрофізичних даних
Фізичні властивості, які використовувалися в якості об'єкту досліджень даної дисертаційної роботи отримувалися за загальноприйнятими методиками.
На першому етапі математичної обробки даних виконувалось їх групування і побудова гістограм. Форми варіаційної кривих або гістограм виступали основним якісним критерієм для вияснення правильності виділення петрофізичної групи. Апроксимація статистичних функцій розподілу і гістограм здійснювалася за допомогою нормального чи логнормального законів.
Після визначення петрофізичних груп вираховувалися середнє арифметичне , дисперсія , асиметрія , коефіцієнт варіації .
При обробці матеріалів петрофізичних досліджень постала задача вивчення зв'язку різних фізичних параметрів між собою або з іншими характеристиками досліджуваної породи (мінеральний склад, петрохімічні параметри). Для її вирішення застосовувався кореляційний аналіз, за допомогою якого ми отримали коефіцієнти кореляції. Дані показники розподілу фізичних характеристик вираховувалися за загально прийнятими методиками [13, 17]. Так, визначення коефіцієнту кореляції r виконувалося за формулою . Для вияснення ступені достовірності визначеного кореляційного зв'язку застосовувався критерій В.І. Романовського: .
Вищенаведені скорочення означають: N - кількість зразків; xmax, xmin - відповідно максимальне і мінімальне значення параметру, - середнє арифметичне, xi - фізичний параметр зразка; D - дисперсія, St - середньоквадратичне відхилення (стандарт); - середнє арифметичне значення добутку величин x і y.
Другим етапом математичної обробки петрофізичних даних являлося застосування різноманітних процедур обробки для цілей виявлення статистичних зв'язків між ознаками петрофізичних об'єктів, встановлення впливу тих чи інших факторів на мінливість цих ознак, отримання загальної картини варіації значення ознаки у просторі, вирішення задачі класифікації і групування тощо. Серед цих процедур кластер-аналіз, факторний аналіз.
Кластер-аналіз застосовувався з метою отримання петрофізичних типів порід, тобто виконувалася задача групування або інакше розділення неоднорідної сукупності за невпорядкованими даними, які являли собою групу N-мірних спостережень. У нашому випадку N-мірні спостереження - комплекс петрофізичних параметрів для кожного петротипу. Внаслідок його застосування, отримали ієрархічну схему класифікації об'єктів, які характеризуються цими спостереженнями. Найкомпактніше розташування об'єктів характеризує