Статистический анализ данных по крупным и суперкрупным месторождениям; эмпирические закономерности и интерпретация.

№4 (2013)

Родкин М.В., Шатахцян А.Р. 

УДК 553.061.1:311

Рецензент: Финкельштейн М.Я., доктор технических наук.

АннотацияОб авторахСписок литературы
Рассматриваются результаты статистического анализа данных по крупным и суперкрупным рудным месторождениям, а именно, эмпирические распределения величин запасов и концентраций руд и величины фрактальной размерности расположения месторождений. Для месторождений различных видов сырья наблюдается единообразный степенной характер распределения для величин запасов и логнормальный для значений концентрации руд. Значения величин фрактальной размерности также единообразно растут с пространственным масштабом рассмотрения от величин менее единицы до близких к двум. Выявляется высокая степень кластеризации крупных рудных месторождений. Расстояния между ближайшими крупными месторождениями данного вида систематически намного меньше, чем при случайном их расположении. На масштабе от 100 и до 1000 км в характере расположения крупных и суперкрупных рудных месторождений доминирует их приуроченность к линейным объектам (предположительно активным границам плит и террейнов). На масштабе от несколько тысяч до 10 тысяч км размерность расположения месторождений приближается к двум (т.е., почти равномерное по площади). На еще больших масштабах значение фрактальной размерности снова уменьшается, что отвечает локализации месторождений на континентах и их отсутствию на акваториях. Выявленные закономерности находят возможную интерпретацию в рамках формирования крупных рудных и углеводородных месторождений как попутного эффекта превращений больших объемов вещества между различными по составу резервуарами тектоносферы.

Работа была частично поддержана фондом РФФИ, проект 11-05-0066.

Родкин Михаил Владимирович, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН. 117997, Москва, ул. Профсоюзная, д. 84/32. E-mail: rodkin@mitp.ru

Шатахцян Артем Рубенович, аспирант Геофизического центра РАН, лаборатории геоинформатики и геомагнитных исследований. 119296, Москва, ул. Молодежная, д. 3,. E-mail: shatakhtsyan@gmail.com

  1. Бурштейн Л.М. Статистические оценки параметров распределения скоплений нефти по величине в слабоизученных седиментационных бассейнах // Геология и геофизика. – 2006. – Т. 47, № 9. – С. 1013-1023.
  2. Конторович А.Э., Демин В.И. Прогноз количества и распределения по запасам месторождений нефти и газа // Геология и геофизика. – 1979. – № 3. – С. 37-46.
  3. Конторович А.Э., Демин В.И., Страхов И.А. Закономерности выявления различных по запасам месторождений нефти и газа в нефтегазоносных бассейнах // Геология и геофизика. – 1985. – № 11. – С. 3-16.
  4. Крупные и суперкрупные месторождения рудных полезных ископаемых: в 3 т. / Д.В. Рундквист и др. ; гл. ред. Д.В. Рундквист. – Т. 1: Глобальные закономерности размещения. – М. : ИГЕМ РАН, 2006. – 390 с.
  5. Родкин М.В., Зотов И.А., Граева Е.М., Лабунцова Л.М., Шатахцян А.Р. Степенные распределения в рудо- и нефтегенезе – интерпретация и порождающие механизмы // Российский журнал наук о Земле. –2010. – Т. 11, № 3. – doi: 10.2205/2009ES000408.
  6. Ткачев А.В., Рундквист Д.В., Черкасов С.В., Вишневская Н.В. и др. База данных крупных и суперкрупных месторождений мира. В: Крупные и суперкрупные месторождения рудных полезных ископаемых. – ИГЕМ РАН, 2006. – Т. 1. – С. 21-49.
  7. Писаренко В.Ф., Родкин М.В. Распределения с тяжелыми хвостами: приложения к анализу катастроф // Вычислительная сейсмология. – Вып. 38. – М. : ГЕОС, 2007. – 240 c.
  8. Родкин М.В. Степенное распределение запасов УВ в месторождениях: модели генерации и связь с процессами восполнения запасов в разрабатываемых месторождениях // Генезис углеводородных флюидов и месторождений. – М. : ГЕОС, 2006. – C. 84-92.
  9. Родкин М.В. Кумулятивный и мультипликативный каскады как модели типизации и механизмов развития катастроф // Геоэкология. – 2001. – № 4. –C. 320-328.
  10. Муслимов Р.Х. Потенциал фундамента нефтегазоносных бассейнов // ТЭК. – 2004. – № 2. –
    C. 142-153.
  11. Родкин М.В. Модель образования гигантских месторождений по механизму положительной обратной связи // Синергетика геосистем. – М. : ГЕОС, 2007. – C. 67-72.
  12. Красный Л.И., Красный М.Л. Значение возобновляемости минеральных ресурсов в геологии полезных ископаемых. – ДАН РАН, 2008. – Т. 418. –№ 3. – С. 356-360.
  13. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора, ее состав и эволюция. – М. : Мир, 1988. – 383 с.
  14. Урусов В.С., Таусон В.Л., Акимов В.В. Геохимия твердого тела. – М. : ГЕОС, 1997. – 502 с.
  15. Tutcotte D.L. Fractals and chaos in geology and geophysics. – 2nd ed. – Cambridge Univ. Press, 1997. – 398 p.
  16. Hentschet H., Procaccia I. The infinite number of generalized dimensions of fractals and strange attractors // Physica. – 1983. – D 8. – P. 435-444.
  17. Molchan G., Kronrod T. The fractal description of seismicity // Geophys. J. Int. – 2009. – V. 179. – P. 1787-1799.
  18. Largest Mineral Deposits of the World : CD-ROM // Commission on Geological Map of the World, 2006.
  19. Hill B.M. A simple general approach to inference about the tail of distributions // Ann. Statistics. – 1975. –V. 3. – P. 1163-1174.
  20. Pisarenko V., Rodkin M. Heavy-Tailed Distributions in Disaster Analysis // Advances in Natural and Technological Hazards Research. – V. 30, Springer, Dordrecht-Heidelberg-London-New York, 2010. – DOI: 10.1007/978-90-481-9171-0. – 190 p.
  21. Rodkin M.V., Gvishiani A.D., Labuntsova L.M.. Models of generation of power laws of distribution in the processes of seismicity and in formation of oil fields and ore deposits // Russian Journal of Earth Sciences. – 2008. – V. 10. – № 5.
  22. Mandal P., Rodkin M.V. Seismic imaging of the 2001 Bhuj Mw 7.7 earthquake source zone: b-value, fractal dimension and seismic velocity tomography studies // Tectonophysics. – 2011. – 512. – P. 1-11.
  23. Frank S., Stiller H., Seifert W. Effects of high temperature phase transitions on chemical differentiation // High Pressure Investigations in Geosciences. – Berlin : Akademie-Verlag, 1989. – P. 195-203.

Ключевые слова: законы распределения, величины запасов и концентраций рудных месторождений, корреляционная размерность, процессы формирования месторождений.

Раздел: Моделирование геообъектов и геопроцессов