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
Рис. 5. Вариационные ряды и дифферен циальные кривые распределения микро элементов в горючих сланцах: а — мар ганца, б — ванадия, ,в — 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, |
|
|
'Ч — " ? |
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