Файл: Применение математических методов в исследовании рассеянных компонентов осадочных пород..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 61

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 5. Вариационные ряды и дифферен­ циальные кривые распределения микро­ элементов в горючих сланцах: а — мар­ ганца, б — ванадия, — никеля, г — ме­ ди, d — титана.

возникновение видов функций распределения и дли осадочных процессов связано с однотипными процессами.

Из различных видов функций в природе широко распростра­ нен закон нормального распределения, который долгое время считался единственным правилом, которому подчиняются случай­ ные явления (Родионов, 1961). Согласно взглядам А. Канцеля (1966), если скорость процесса и его энергетическое состояние на небольших интервалах времени изменяются (Произвольно, то такой .процесс рудообразоваяия приводит к нормальному распре­ делению. Установлено, что распределение химических элементов в породах, сформировавшихся в конкретных, достаточно узких физико-химических условиях, определяется основными формами нахождения химических элементов прежде всего в минералахкоицентраторах я распределением этих минералов в породах.

62

U»i

O S ■

02-

■\A

 

 

л

 

W

,1

 

1

1)

 

г

14

 

j

а

 

4

1 Г

 

S

Т - "

 

' ft

 

 

н

 

 

10

 

 

j

 

10

S8

 

го

F

 

4S

*7“

 

'0 3

 

100

 

 

I

1Ы

в t J Bi l i f!

Iff-7

Рис. 6. Вариационные ряды и дифферен­ циальные кривые распределения микроэле­ ментов в диатомитах и опоках: а — мар-. ганца, б — меди, в — никеля, д — ванадия, г — хрома.

При более или менее равномерном рассеянии элемента среди большого количества минералов породы, три условии сопостави­ мого содержания в них этого элемента, функция распределения элемента в породе является симметричной и приближается к нор­ мальной (Толстой, Остафийчук, 1963). Например, распределение марганца в песках и песчаниках палеогена исследуемой терри­ тории подчиняется нормальному закону. Рассмотрим пример расчета функции распределения марганца в песках и песчаниках

Ульяновского Поволжья.

Вариационный ряд и определение начальных моментов мето­ дом произведений показан в таблице 2.

63


 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

2

Вычисление начальных моментов ряда распределения марганца

Мп-10 ~3%

щ

xi ха

n-fXi

пг х]

иi - x f

-

л

С

п 1 ‘ л 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

5

—4

—20

80

-320

1280

3

17

—3

—51

153

-459

1377

4

41

—2

- 8 2

164

—328

656

5

87

—1

—87

87

-

87

 

87

6

82

0

 

0

0

 

0

 

0

7

49

1

 

49

49

 

49

 

49

8

26

2

 

52

104

 

2('8

416

9

15

3

 

45

135

 

405

1215

10

8

4

 

32

128

 

512

2048

Суммы

330

 

—62

900

—20

7128

Обозначение

 

 

 

S,

22

 

"3

 

 

суммы

 

 

 

 

 

 

Моменты

 

 

—0,1879

2,7273 —0,0061

21,60

Обозначение

 

 

Щ

т2

 

тг

#п4

моментов

 

 

 

Определяем среднее значение по формуле: х = с-т 1+

х а—

— 5,8121.

Находим

центральные

моменты

по

следующим

(формулам:

Р2 =

(от2 — nty-c1=

2,692,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р3 = (т3— 3т 2 /га, +

2т\)'С3= 1,5181,

 

 

 

Р4 =

(т4 — Ат3-тх + 6/яг-т\ Зт*)-с4 =

22,17С6.

 

 

Второй центральный момент выражает величину дисперсии и она равна: л2 = р2 = 2,692. Отсюда основное (стандартное)

отклонение равно: s = V р2 = 1,6407. Основные моменты распределения:

г3 =* ill = 0,3437; г4 = Jii- = 3,052.

S3

S*

Третий основной момент выражает асимметрию ряда А.

А = г3 = 0,3437.

Эксцесс ряда определяется £ = г4 — 3 = 0,052.

Величины основных ошибок в определении параметров распределения вычисляются по формулам (Смирнов и др., 1965):

64


ошибка среднего значения: о- =

= 0,088.

 

 

Vn

ошибка

дисперсии: а$ —

0,064.

 

У^2-п

 

 

ошибка

асимметрии: ад =

=

0,135.

ошибка эксцесса: аЕ= 2аА<= 0,27.

Основные параметры ряда с учетом ошибок будут равны:

Х = (5,812 ± 0,088)- Ю-3 96; А =0,3437 ± 0,135;

5 = 1,6407 ± 0,064;

£ = 0,052 ± 0,27.

Для приближенной проверки гипотезы о нормальном распределении пользуемся неравенством (Шарапов, 1965):

< 3 .

' а

Гипотеза о нормальном распределении может быть при­ нята, если будут выполнены эти условия. В данном случае:

А_

0,3437 = 2,546 < 3;

Е_

0,052

0,193 < 3 .

аА

0,135

Зя

0,270

 

Следовательно, распределение подчиняется нормальному закону. Уравнение кривой нормального распределения имеет

 

 

 

 

_ (-г--*)1

 

 

 

 

вид: /

(х) — -

у

2-п

е

, где X — среднее

значение

рас-

 

а

 

 

 

 

 

 

пределения, а2 — дисперсия.

 

 

 

в таблице 3.

Вычисление выравнивающих частот сведено

 

 

 

Вычисление выравнивающих частот

Т а б л и ц а

3

 

 

 

 

 

Мп-10~3

Щ

 

x i - X

 

Z4

л

n-c-Zt-

«?

 

S

5 '

 

 

 

 

 

 

 

2

5

 

-3,8121

—2,3235

0,026

 

5,39

5

3

17

 

—2,3121

—1,714

0,0915

18,40

18

4

41

 

—1,8121

—1,1045

0,2167

43,58

44

5

87

 

—0,8121

-0,495

0,3530

71,0

71

6

82

 

 

0,1879

0,1145

0,3963

79,7

80

7

49

 

 

1,1879

0,724

0,307

61,75

62

8

26

 

 

2,1879

1,3335

0,1640

32,99

33

0

15

 

 

3,1879

1,943

0,0604

12,14

12

10

8

 

 

4,1879

2,5525

0,0154

 

3,1

3

Л

330

 

|

 

 

1

 

328

П -279.-5

65


Провернем соответствие закона но критерию * -Пирсона:

 

 

 

(tij n'jy

 

 

 

 

 

 

S

я?

 

 

 

 

 

 

i=i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т » 6 л и ц а 4

 

 

Результаты проверки по критерию X2

 

 

 

 

 

 

( т — п?)-’

( я / — п°,У

-X,

 

 

— " ?

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n i

2 - 1 0 —3

5

5

0

0

 

0

3 - 1 0 —3

17

18

1

1

 

0 ,0 5 6

4

10—3

41

44

3

9

 

0 ,2 0 5

5

10— 3

87

71

16

256

'

3 ,6 0 5

«■

10— 3

82

80

2

4

 

0 ,0 5 0

7

10— 3

49

62

13

169

 

2 ,7 2 5

8 - 1 0 — 3

26

33

7

49

 

1 ,4 8 5

< Ы 0 - :'

15

12

 

 

 

 

 

 

 

 

8

64

 

4 ,2 6

Н )

10— 3

8

3

 

 

 

 

 

 

330

 

 

 

 

1 3 ,1 4 3

Отсюда

при v = к

т —5 (Митропольский,

1%1) '/,1=13,14.5,

Р ( Х \ р >

7.Г,) > 0,02.

причину

нормального

распределения

Что же

определило

марганца в песках и песчаниках? Марганец является одним из подвижных элементов в условиях гипергенеза. В песках и песча­ никах он может присутствовать в различных формах: в виде изоморфной примеси в терригенных минералах: кварце, глауко­ ните, в глинистых минералах тонких фракций и в поглощенном комплексе. Обособленных минералов марганца в песках и песча­ никах не обнаружено. Среднее содержание марганца в песках и песчаниках низкое. В связи с этим нам представляется, что со­ держание марганца между перечисленными формами распре­ деляется в малых, приблизительно сопоставимых количествах. Поэтому, согласно вышесказанному, распределение марганца в исследуемых породах подчиняется нормальному закону. Повидимому, так же объясняется нормальное распределение его в кремнистых породах палеогена (диатомитах, опоках, трепелах), а также нормальное распределение хрома, никеля и бария в го­ рючих сланцах; бария, бора и никеля — в диатомитах и опоках.

В песках же, в отличие от совокупности песчаников и песков, вместе взятых, распределение марганца отклоняется как от нор­