Comments 72
Делают, разумеется. Вообще бывают разные типы месторождений, к примеру, вот мы по острову Ломбок в Индонезии делали модель гидротермального месторождения (золото, серебро, медь присутствуют вместе — смотрите таблицу Менделеева):
Черные штриховые линии — разломы, сплошные линии — скважины, дисками на них показаны концентрации золота в пробах. Обратите внимание, что высокое содержание золота наблюдается на желто-зеленых границах, соответствующих внешнему периметру бывших гидротермальных потоков, приуроченных к вулкану. Здесь рудные тела — жилы.
А еще есть специалисты по 3D визуализации, кто красиво отрисовывает в Blender и подобных — скажем, для показа инвесторам. Геологии может и вовсе не быть представлено, а просто красивая интерактивная 3D визуализация для привлечения внимания:
When Geology met Blender 3D
Это делается в первый полевой сезон, по окончании полевого сезона, по результатам спектрального анализа проб составляются картографические материалы, на них выявляют зоны с аномальным содержанием химических элементов. Уже по этим картам составляется план работ на второй полевой сезон, в ходе которого уже в обнаруженных зонах проводятся более детальные исследования — например, бурятся скважины и отбираются пробы уже с разных горизонтов и т.п. При выявлении рудных тел отрисовываются их пространственные модели.
И так тоже, хотя поверхностные пробы могут вообще никак не коррелировать с глубинными. Так что по первым — только поверхностные 2D карты делаются. А рудные тела в зависимости от типа трассируются вручную по детальным космическим и ортофотоснимкам и потом заверяются пробами. Или используют композиты каналов снимков для выявления соответствующих зон на них и также заверяют пробами. А еще детальная магнитометрия очень полезна, если она есть. Или хотя бы детальная гравиметрия (гравика), а если и ее нет, то в ход идет улучшение гравики по рельефу и снимкам. Чего только люди не придумали, чтобы золото искать :)
поверхностные пробы могут вообще никак не коррелировать с глубиннымиДа, поэтому я и указал, что — «на россыпных месторождениях».
Россыпные месторождения, зоны выноса картируются по литохимии. Это экономически обоснованно и достаточно точно.
Для обнаружения коренных месторождений — там другая методика поиска.
И на рассыпных далеко не однозначно все. Скажем, при анализе проб нужно отсечь "ураганные пробы" (слишком высокие значения) — стоит взять значение отсечки чуть выше — ну прямо эльдорадо получается, чуть ниже — экономически нерентабельно :) А если на детальный рельеф наложить — так какая-нибудь ложбинка в самом деле аккумулировать может высокие концентрации, на нескольких квадратных метрах (не интересно, если уж там не горы самородков), а вот если такая же концентрация, наоборот, на горке — то это обещает выход жилы на поверхность (перспективно). Анализ таких данных очень интересен, хотя и нет здесь однозначного правильного ответа.
И да, Prometheus, к Вашему сообщению я бы добавил «на первом этапе РАЗВЕДКИ», поскольку при поисково-съемочных работах площадное опробование проводится параллельно с маршрутным исхаживанием, проходкой шурфов, канав, и т.п.
Ка вы интересно проигнорировали и 3D моделирование и спутниковую интерферометрию. Землетрясение создает сдвиги и волны, которые мы можем зарегистрировать — как перемещения геологических блоков, и как отражения сейсмических волн от геологических поверхностей. Дальше хаброката прочитайте, там все рассказано. Показанная модель построена мной, равно как я же посчитал смещения — хотя я вовсе не геолог. Пунктиром опытный геолог отметил геологически значимые геологические поверхности — при этом здесь мы их видим и сами, а геолог занимается именно своей работой — геологической их интерпретацией.
Я просто пытаюсь объяснить разницу между современной геодинамикой и неактивными настоящее время разломами. Последние, кстати, гораздо хуже проявлены в современном рельефе, часто перекрыты более поздними покровными образованиями.
Все отражающие поверхности и разломы отображаются на интерферограмме. Любая волна, включая сейсмическую, отражается и затухает в областях разрыва (разломы) и на отражающих поверхностях. При сейсмических событиях двигается вся поверхность планеты из-за соответствующих смещений глубинных слоев, неоднородности движения поверхности связаны со внутренней структурой. Посмотрите данные с высокоточных GPS станций наблюдения или интерферограммы за продолжительный период — вся планета непрерывно движется и изменяется. Вот смотрите карту смещения (в основном вертикального) для этого землетрясения:
То есть возможности изучить строение всей планеты в целом и любого выбранного участка детально, подробно, в 3D и заверить полученные модели — и все это «не сходя с дивана» для вас не кажутся фантастикой? И да, показанная 3D модель построена методом восстановления гравитационной голограммы на поверхности Земли, если описывать метод в терминах радиофизики.
А так я думаю что сейсморазведка данные о строении по-точнее дает, но это не везде доступно, дороже и нет динамики во времени.
Самое удивительное, что дистанционные методы космического мониторинга уже превосходят наземные. Спутниковая интерферометрия позволяет находить смещение земной поверхности порядка миллиметров в момент времени — наземные станции мониторинга с дорогими GPS приемниками и сложнейшей обработкой измерений не обладают такой точностью (усреднение за несколько суток или недель повышает точность, но в принципе лишает возможность увидеть происходящие изменения за это время). Спутниковая альтиметрия измеряет высоту поверхности (в том числе моря) с точностью в миллиметры — даже при наличии волн (используя модели волн). И так далее.
Что касается сейсмики, на мой взгляд, детальная гравиметрия и магнитометрия с дронов ее сильно превосходят по возможностям. Кстати, точность наземных гравитометров позволяет зарегистрировать вертикальные смещения самого инструмента порядка миллиметров — так что наземные исследования очень сложны и требуют идеально выровненной площадки. Вероятно, в течении нескольких лет и данные таких измерений с дронов станут общедоступны.
«Модель всей планеты» потому — очень условная, процессы в ядре мы представляем только косвенно, из неких (довольно общих) соображений, возможно мы угадали, а возможно — и нет.
Впрочем, даже для коры — предсказание землетрясений с вменяемой точностью (ну в смысле не «вообще тут трясет», а с точной датой и примерной мощностью) — AFAIK за пределами возможностей современных моделей и еще долго будет таковым.
А как насчет прогноза погоды — ведь поверхность планеты и атмосфера изучены несравнимо лучше недр и мониторятся непрерывно с высокой детализацией? Или все-таки изучение и прогноз — совсем не одно и то же? А еще бы неплохо помнить, что геологические процессы и предсказываются в геологических масштабах времени, скажем, с точностью от тысяч до миллионов лет.
И еще простой пример приведу — обычные хрусталь или рубиновый стержень в лазере при наличии внутренних напряжений могут взорваться в любой момент и вы этот момент предсказать не сможете. Потому что хаос моделируется только статистически.
Не все так плохо, впрочем, как вы пишете (проверочное слово «Толбачик, 1975»).
А вот с землетрясениями все еще плохо.
Знаете, а в астрономии предсказывают следующее сжатие и коллапс вселенной через десятки миллиардов лет. Это не проблемы вселенной и науки о ней, что человеческая жизнь слишком коротка, чтобы нам дождаться и увидеть (или не увидеть).
Про "все плохо" я уж точно не пишу :) Вот, к примеру, я работал над моделью вулкана (ради интереса):
Можно ли просчитать поднятие магмы по камерам и дать прогноз? Да. Готов ли я этим заниматься? Нет, потому что это работа не на несколько недель, а на несколько лет, а этот конкретный вулкан не настолько мне интересен. Меня вообще здесь интересует внутреннее строение вулкана, а не сроки следующего извержения. Ну а пока прогноз не сделан — и точность его оценить не удастся.
По дистанционному зондированию, без выхода ногами в поле, геологическую карту построить все еще нельзя. Поэкономить время (не обходя всю местность, а нарисовав «по аналогии + снимку ДЗЗ») — можно.
Про поиск месторождений без опробования на местности — я вовсем молчу.
Геологические карты давно уже строят по данным ДДЗ и потом заверяют и уточняют. Вы как себе вообще представляете полевое обследование каждого квадратного метра планеты? Да и век и более назад крупнейшие залежи железной руды были найдены по данным магнитных аномалий, а вовсе не бурением квадратно-гнездовым способом всей поверхности планеты.
Да, ДЗЗ можно заменить «пустое» хождение (по однородным местам), но первично таки посещение местности.
Железная руда — да, прекрасный пример того, что некоторые месторождения полезных ископаемых можно оконтурить геофизикой. Но не всякая магнитная аномалия — Курская, то бишь месторождение. И пока туда ногами геолог не пришел (да еще и с буровиками) — неизвестно, пустая аномалия или рудная.
Ну и найдите так молибден геофизикой то (а еще лучше, во всяком случае полезнее, найдите в Якутии кимберлитовые трубки под траппами. Они там должны быть и много....)
Состав поверхности определяется по данным гиперспектрального зондирования. Посмотрите хотя бы презентацию к гиперспектральному спутнику PRISMA — там прямо комбинации каналов в примерах есть для поиска разных минералов. Для спутника Гиперион тоже все есть. И спектральные библиотеки для поиска имеются — от НАСА и другие.
Кимберлитовые трубки, точнее, сопутствующие кольцевые структуру от эндогенных взрывов, также ищут и по региональной гравике и по дроновой гравиметрии. Про молибден не скажу, не сталкивался.
P.S. я рассказываю о том, в чем разбираюсь, то есть о применении методов физики-математики-программирования в геологии; вот и вы напишите статью о том, в чем разбираетесь. Скажем, как выглядит антиклиналь на интерферограмме или какова фаза движения поверхности Земли над нефтяным полем по сравнению с движением поверхности под действием грунтовых вод (помнится, вся поверхность Калифорнии движется вверх-вниз с периодом, очевидно, один год и амплитудой 6 см — фантастическое зрелище на анимации, и это все открытые данные).
— хорошая обнаженность (нет лесов, нет сплошного почвенного покрова)
— породы отличаются «по цвету» (в его гиперспектральном понимании) и не путаются.
То можно пытаться по снимкам (неважно откуда) пытаться продолжить начатую карту.
Но жизнь — она богаче. И, грубо говоря, там где геологи бьют шурфы или канавы, чтобы докопаться до истины — там ДЗЗ будет более-менее бессмысленным, не заменит.
Я никоим образом не против моделей, модели — хороши, полезны, позволяют посмотреть на тот же объект под другим углом. Но модели кормятся данными. А реальные данные — это образец (соответствующим образом изученный), из керна, из шурфа, просто с земли подобранный (но тоже не всякий). И дистанционка — не заменяет образцов (но, да, позволяет собирать их меньше).
Вот у вас моделька вулкана красивая такая. Без реального состава лавы — она бестолковая (в том смысле что это какая-то модель какого-то вулкана), потому что именно состав определяет вязкость, температуру плавления/кристаллизации и прочее, что из абстрактной модели вулкана — делает конкретную модель конкретного объекта.
Учитывая трудоемкость сбора проб — все средства используют, чтобы минимизировать их сбор. Совсем без проб — конечно, всегда не получится, но это и не требуется. Более того, сам сталкивался с ситуациями, когда проб собрана уйма и скажин набурено множество, а толку нет — не удается найти золото или нефть, хотя они там есть и добываются буквально по соседству. Почему? А вот не смогли правильную модель построить, хотя данных и много.
Все зависит от задачи — нас интересовали гидротермальные месторождения, приуроченные к вулкану, то есть старые извержения и источники тепла. В Индонезии на островах местные жители до сих пор в тазиках ходят и в углублениях золото намывают понемногу, но откуда оно смывалось при их рельефе найти непросто.
Из химии у нас есть Таблица Менделеева — что с чем соседствует смотрите по строкам и столбцам. Нужно золото? Ищем открытые данные по пробам меди, цинка и что еще найдется из соседей. По самому золоту проб обычно сильно меньше, и они или ураганные или ничтожные, так что их анализ имеет смысл делать позже. Пробы по выработанным месторождениям нередко можно найти в открытом доступе. Дальше оцениваем, где были гидротермальные потоки и трещиноватость пород, то есть вероятные зоны и тип содержания (рассеянное/жильное). Температура плавления подскажет, что раньше оседало и как должны быть распределены минералы пространственно друг относительно друга и т.п. По мульти- и гиперспектральных снимкам можно площадной анализ сделать. И вот, уже зная, где и как смотреть, пора на местности разведку начинать.
С учетом, что выход жилы на поверхность может занимать считанные квадратные метры, вы там всю жизнь будете по скалам лазить (посмотрите рельеф вулканических островов Индонезии) и пробы брать в попытках найти золотую жилу. А в итоге получите миллион пустых проб и несколько ураганных, что не дает почти никакой информации. Знаете, если бы можно было ковровым методом, не думая и просто собирая пробы найти любое месторождение — геологи были бы и вовсе не нужны.
Вы точно понимаете о чем пишете?
"Например, по температуре минералообразования ближе всего к источнику образуются высокотемпературные месторождения (W, Mo,Sn), затем — среднетемпературные (Cu, Co, Ni) и на максимальном удалении — низкотемпературные (Ag, Au, Sb, Hg)."
© ФГКУ "РОСГЕОЛЭКСПЕРТИЗА". ЛЕКЦИЯ 12. Гидротермальные месторождения
P.S. Книжки почитайте, прежде чем в таком тоне разговаривать.
Если объединять «по температуре плавления», то как в одну группу попадают вольфрам и олово?
То есть вы серьезно ожидаете найти химически чистый вольфрам и химически чистое олово? Увы, так не бывает :) Минералы в виде различных соединений представлены в месторождениях, например, сульфидные это соединения с серой. А многие (золото) так вообще в виде примесей идут. Вот и сравните температуру плавления чистой меди и сульфида меди.
Определение температуры отложения минералов производится косвенными методами путем наблюдения за целым рядом геологических признаков: присутствие в руде самородных металлов, температура плавления которых фиксирует верхний предел температуры их образования;…
Милютин А.Г. Геология. Гидротермальные месторождения
Золото самородное высаживается (в гидротермальных месторождениях), конечно, из раствора, а не из расплава. Равно как и «сульфиды меди».
Надоело догадываться, но, видимо, и воду в недрах вы себе представляете в виде химически чистого H2O при давлении 1 атмосфера?
Классификация и генезис
В зависимости от температур образования принято выделять пневматолитовые (выше 400°С) и собственно гидротермальные месторождения (400 — 50°С).
В соответствии с температурой образования гидротермальные месторождения обычно разделяются на три группы:
1) высокотемпературные (гипотермальные), возникающие в интервале температур 400—300° С;
2) среднетемпературные (мезотермальные), с температурами образования от 300 до 150° С;
3) низкотемпературные (эпитермальные), отвечающие температурам от 150 до 50° С.
Но почему вы продолжаете сыпать ссылочками, вместо простого признания что термин плавление использовали сгоряча, не подумав — не могу взять в толк.
Вы ж не геолог, систематического геологического образования у вас нет, я вас так и буду ловить на слове, а вам будет опять неудобно.
Хорошо, я имел в виду температуру отвердевания, которая при наличии гистерезиса может отличаться от температуры плавления (не буду давать ссылку на определение, раз так просите). Не иначе, как вы умеете проводить измерения подземных температур до долей градуса. Итак, гидротермальные потоки под огромным давлением, нагретые от магматической камеры до тысяч градусов Цельсия текут и просачиваются по трещинам и при остывании из них осаждаются минералы. В той же Индонезии, кстати, температуры воды 300 градусов и неглубоко можно найти… Смотрите геотермальное поле Лахендок, к примеру.
Видимо, вы геолог? Это вы удачно на хабр зашли, за день повысите квалификацию :)
Гидро(!)-термы. Там раствор. Из раствора осаждается. Растворение-отложение.
Да, я геолог (потому что бывших не бывает)
Вы не понимаете, как связаны температура плавление и затвердевание-кристаллизация-осаждение?
Температура плавления (обычно совпадает с температурой кристаллизации) — температура, при которой твёрдое кристаллическое тело совершает переход в жидкое состояние и наоборот. При температуре плавления вещество может находиться как в жидком, так и в твёрдом состоянии.
Вот к примеру обычная поваренная соль может выпадать из раствора при температуре значительно ниже, чем температура плавления NaCl.
Безусловно, и у меня в цитатах было об этом. А вот при температуре выше температуры плавления — не может.
Простите, в чем разница между расплавом и раствором поваренной соли в воде при температуре 1000 градусов Цельсия?:)
1) высокотемпературные (гипотермальные), возникающие в интервале температур 400—300° С;
2) среднетемпературные (мезотермальные), с температурами образования от 300 до 150° С;
3) низкотемпературные (эпитермальные), отвечающие температурам от 150 до 50° С.
Откуда вы берете «1000 градусов цельсия», если мы все еще про гидротермы?
А про гидротермы мы — потому что вы их упомянули в самом начале этого треда. В одном абзаце с «плавлением».
Что меня и удивило. Ну и продолжает удивлять.
Увиливаете. Там же у меня процитировано:
В зависимости от температур образования принято выделять пневматолитовые (выше 400°С) и собственно гидротермальные месторождения (400 — 50°С).
Так вот начальные температуры — тысячи градусов (хоть выше вы отрицали, что такое вообще возможно), а минералы выпадают как раз в диапазоне гидротермальных температур (400 — 50°С, впрочем, это вы тоже отрицали). Может, перестанете уже флудить?
А того места где гидротермальное месторождение — ну прям у вас и написано.
«минералы» выпадают и при остывании/кристаллизации расплава («магматический» объект) и при гидротермальном (последующем) процессе.
И не надо мешать в одну кучу разные процессы.
Факты — упрямая вещь (с)
оливины из Коста-Рики кристаллизуются при температуре около 1600 °C
То есть даже на поверхность известны выходы лавы температурой свыше 1600 градусов Цельсия, на глубине нескольких километров под поверхностью температуры магмы еще выше (поскольку ближе к источнику тепла, а при выходе охлаждается).
Процессы взаимосвязанные, как вы до построения модели хотите границу провести? Вот геолог результаты проанализирует и тогда скажет, где что и как называется.
оцениваем, где были гидротермальные потоки и трещиноватость пород, то есть вероятные зоны и тип содержания (рассеянное/жильное). Температура плавления подскажет, что раньше оседало
Это — наукообразный бред, на который я вам и указал. Если гидротермальный (первое выделение), то температура плавления (второе выделение) ничего вам не подскажет.
Но вместо того, чтобы это банально признать (плохо понимать про гидротермы — простительно для радиофизика) — вы продолжаете этот бред фигурно выпиливать. Ну продолжайте.
То есть вы будете искать тугоплавкий вольфрам дальше от источника нагрева (магмы), чем медь? Флаг вам в руки, да. Выше дан пруф, как в геологии дело обстоит.
Выдернуть два предложения из разных абзацев и перемешать — ну это вообще за гранью.
Также, есть кварц-вольфрамитовые жилы, образовавшиеся гидротермальным путем.
Вольфрам тугоплавок, но не химически инертен. При реакции с щелочами в присутствии окислителей и при температуре 400-500С вольфрам реагирует и саморазогревается.
В месторождениях вольфрама, минералы меди и минералы вольфрама могут близко находиться друг от друга.
Огласите весь список доступных вариантов для дистанционного зондирования, пожалуйста.
Проблема в частности еще в том, что вам нужна не сегодняшняя температура (как правило, если месторождение уже образовалось, то оно «остыло» и его текущая температура неинтересна /исключения есть, да, на живых объектах, но их таки меньшинство/), а температура которая была при рудоотложении.
Понятно что никакие методы ДЗЗ «назад по времени» смотреть не могут и картинку, которая была «миллиард лет назад» никак не покажут.
И только геолог, наморщив ум и применив молоток, эти исходные параметры (с какой-то точностью) восстановит.
Получается, ничего другого, чем описанные мною выше шаги вы предложить не можете?
Вариантов с химией имеется два (может и больше, но на глазок — два):
- Честная незамутненная кинетика (будут, скорее всего, сложности с исходными данными, ну и сложность системы сильно растет, если включать в нее не только десяток основных элементов, но и рудные)
- Принцип «локального равновесия» (по Жарикову), с переносом вещества вдоль течения (ну и с высаживанием на «геохимических барьерах»).
Я не очень знаю, что сейчас с кинетическими данными при высоких (гидротермальных) параметрах по рудным компонентам, подозреваю что за последние 15 лет принципиально ничего не изменилось (ну там делают и делают экспериментальные работы потихоньку).
С «локальным равновесием» простые одномерные модели (вполне интересные в практическом приложении) делали уже больше 30 лет назад, сами по себе данные там попроще и их побольше. Двумерные модели такие делали с начала 90х, думаю что полноценные трехмерные уже вполне созрели.
Я бы сказал, сейчас развиваются комбинированные подходы — спутниковые гравитометры позволяют оценивать перемещение больших масс, спутниковые интерферограммы — определять малые смещения поверхности… то есть то же заполнение магматической камеры можно по этим измерениям оценивать, чем пытаться моделировать состав лавы и сам процесс заполнения. С историческими процессами свои сложности. Возможности работы до передачи данных геологу расширяются, и это прекрасно.
Но живых месторождений… ну есть, ну смокеры, ну вулкан Кудрявый, ну понятно что на живых вулканах/магматизме вообще все живо.
Но подавляющее большинство месторождений уже все. Статичные. Все образовалось уже и остыло.
Ну что вы. Вот, опять же, Индонезия- там сплошные вулканы, мало того, что действующих полно, еще и многие неактивные могут «проснуться». Посмотрите хотя бы, как часто там встречаются температуры в сотни градусов неглубоко от поверхности. Да и землетрясения вполне себе показывают магматическую активность. А США… от Мексиканского залива до Йеллоустоуна и дальше активная зона. А Иран — начиная от Дамаванда и до Пакистана сплошняком вулканы и землетрясения. Ну и так далее.
«данных нет, поэтому мы их через ML добудем».
Это я прочитал заголовок статьи
Accelerating Reactive Transport Modeling: On-Demand Machine Learning Algorithm for Chemical Equilibrium Calculations
(непонятно нахрена, вроде бы задачу быстрого поиска глобального минимума решили наконец, зачем там ML?)
это точно сообщение в эту тему?
Вы же просили предложений.
Соответственно, физик/химик/биолог вполне могут выполнять «работу геолога», совпадающую со своей специализацией.
Какой блок поднялся/какой опустился — зависит от направления плоскости разлома
Не стоит так превозносить спутниковые геофизические исследования, т.к. с их помощью получают упрощенную картину полей. Более точную картину дадут аэрогеофизические исследование, еще лучше — наземные. Для поиска месторождений сначала просматриваются спутниковые (общая картина) — затем аэрогеофизические (чуть детальнее для определения вероятного участка) — потом наземные геофизические работы (когда уже определено наличие ПИ).
Итак, сегодня возможно построить детальную статичную геологическую модель без участия геолога
Можно так же прочитать УК и АК, и вести судебные дела без адвоката. Без специфических знаний эта модель может оказаться не такой уж и детальной, и особого знания вы не получите.
А еще мы можем посчитать значения вертикального смещения (в миллиметрах, кстати, это к слову о точности) и убедиться в этом без помощи геолога.
Напомнило мне историю, когда моя организация заказала услуги одной российской компании для мониторинга вертикальных движений одной площади. Пришли результаты и вертикальные изменения были в мм, это меня (и не только) сильно удивило, ведь разрешения спутниковых снимков в основном в метрах. Взял исходные данные, обработал их в специализированной программе и оказалось, что те значения — это разница между тоном пикселей с одинаковыми координатами на разных по времени снимках, с безмерной величиной!
В целом, статья очень поверхностна в плане геологии. В основном показаны материалы радарной съемки, что относится к разделу геодинамики, не хватает данных о других разделах геологии. С виду, конечно, чужая профессия выглядит простой, но специалист этой профессии знает, что в ней много подводных камней.
Я — магистр геологических наук, аспирант, специалист-геолог. Если будут вопросы или возражения — буду рад ответить
Пассивная съемка и активная (радарная) — принципиально различаются. Для радарной съемки смещения поверхности в единицах фазы волны радара вычисляются, длина волны разных радаров известна. И да, смещение известно с миллиметровой точностью, уважаемый магистр-аспирант-геолог.
Геология имеет свой объект изучения и свой метод(ы), что делает ее все-таки отдельной дисциплиной. То что методы исследования могут браться (и адаптироваться) от соседей — не делает геологию «синтетической наукой» именно в силу наличия собственного объекта.
Геология XXI века как наука данных о Земле