a- Biến đổi điều hịa và có tính chất qui luật
b- Biến đổi điều hịa khơng có qui luật
c- Biến đổi nhẩy vọt gián đoạn có qui luật
d- Biến đổi nhẩy vọt, gián đoạn khơng có qui luật
+ Mức độ biến hóa
Mức độ biến hóa quặng hóa đều được hiểu như là kích thước dao động của tính chất cần nghiên cứu, tức biên độ lệch so với giá trị kỳ vọng toán của chúng. Mức độ biến hóa thường được đo bằng các chỉ số khác nhau, tuỳ theo sự lựa chọn của nhà nghiên cứu. Hiện có rất nhiều chỉ số, song thường trong thăm dò địa chất, người ta thường sử dụng hệ số biến thiên (V).
+ Cấu trúc của sự biến hóa
Sự biến hóa các thơng số trong từng khối đá hay tích tụ khống sản riêng lẻ đều có đặc điểm riêng của chúng. Điều đó được thể hiện ở chỗ sự biến đổi đặc điểm quặng hóa ở khối này so với khối khác có sự khác nhau cả về mức độ lẫn đặc tính của sự biến hóa. Trong tự nhiên thường gặp các dạng cấu trúc:
- Biến đổi nhảy vọt, gián đoạn và có quy luật.
- Biến đổi nhảy vọt, gián đoạn và khơng có quy luật.
Tuỳ thuộc vào điều kiện tạo quặng, sự biến hóa của các tính chất quan trọng của thân quặng có thể biến hóa ngẫu nhiên, biến hóa khơng ngẫu nhiên hoặc biến hóa khơng gian (biến hóa hỗn hợp).
35
- Biến hóa ngẫu nhiên
Các thông số địa chất thân quặng không phụ thuộc vào nhau và cũng không phụ thuộc vào khoảng cách giữa các điểm quan sát hay cơng trình thăm dị. Khi đó độ lệch của thơng số nhiên cứu so với giá trị trung bình thường mang dấu dương và dấu âm thay thế cho nhau trong từng điểm quan sát và rất hiếm khi có dấu ổn định trong một số điểm quan sát kề nhau.
Để nội suy tài liệu địa chất giữa các cơng trình thăm dị, cũng như để dự đốn giá trị trung bình của thơng số địa chất - cơng nghiệp thân quặng cần nghiên cứu, trong trường hợp biến hóa ngẫu nhiên hồn tồn thì khoảng cách giữa các điểm quan sát khơng có vai trị của nó. Sự biến hóa ngẫu nhiên cho phép xác định số điểm quan sát cần thiết, mà không cho phép xác định khoảng cách giữa các điểm quan sát.
- Biến hóa khơng ngẫu nhiên
Sự biến hóa không ngẫu nhiên đặc trưng cho tính qui luật phân bố không gian của thông số địa chất công nghiệp được nghiên cứu. Trong sự biến hóa ngẫu nhiên tất cả các giá trị đo được trên các điểm quan sát đều có mối liên hệ hàm số lẫn nhau. Chúng dao động điều hồ và có độ lệch so với giá trị trung bình khơng đổi trong khoảng nửa chu kỳ dao động.
Khi khoảng cách giữa các điểm quan sát gần nhau thì hợp phần biến hóa khơng ngẫu nghiên bộc lộ hợp phần tương quan giữa chúng. Hợp phần này không trùng về mặt hình học nhưng lại đặc trưng cho sự biến hóa khơng ngẫu nhiên của thơng số được nghiên cứu dưới góc độ trung bình và phụ thuộc và khoảng cách giữa các điểm quan sát. Ngược lại trong sự biến hóa toạ độ, giá trị của thông số được nghiên cứu trong bất kỳ điểm quan sát nào trong phạm vi của đối tượng được nghiên cứu đều có thể dự đốn được nếu như biết được hàm tọa độ của sự biến hóa đó.
- Biến hóa khơng gian (biến hóa hỗn hợp)
Sự biến hóa khơng gian biểu hiện dưới dạng các đường lượn sóng khơng diều hồ theo mức chuyển tiếp từ điểm quan sát này đến điểm quan sát khác. Nó phản ánh các đặc điểm về cấu trúc nội bộ của thân khoáng, là hiệu quả của mối
36
quan hệ tương quan không gian của các đơn vị không đồng nhất tạo nên thân khoáng sản cần nghiên cứu. Khi nghiên cứu sự biến hóa theo mạng lưới quan sát rời rạc thì sự biến hóa khơng gian của thân khoáng sản thể hiện theo tổng của hai hợp phần: Biến hóa ngẫu nhiên và biến hóa khơng ngẫu nhiên. Tỷ lệ mỗi hợp phần phụ thuộc và mức độ đồng nhất về cấu trúc địa chất của thân khoáng và khoảng cách giữa các điểm quan sát kề nhau. Nếu cấu trúc thân khoáng đồng nhất và khoảng cách giữa các điểm quan sát nhỏ thì hợp phần ngẫu nhiên nhỏ và ngược lại.
Một trong những vấn đề cần chú ý trong nghiên cứu sự biến hóa khơng gian của thân quặng là phát hiện sự biến hóa cục bộ của chúng. Để phát hiện những khu vực có biến hóa cục bộ trong thân quặng, cần thiết phải có mạng lưới quan sát với khoảng cách giữa các điểm quan sát nhỏ hơn một nửa bước sóng của chu kỳ dao động cục bộ. Trong trường hợp khoảng cách giữa các điểm quan sát lớn hơn, thì khơng thể hình học hóa chúng được và chỉ có thể xem chúng như là một hợp phần biến hóa ngẫu nhiên.
Sử dụng các phương pháp toán địa chất để phân chia hợp phần biến hóa ngẫu nhiên và hợp phần biến hóa khơng ngẫu nhiên trong sự biến hóa hỗn hợp là nhiệm vụ rất quan trọng trong nghiên cứu sự biến hóa khơng gian của thân quặng. Bởi lẽ, hợp phần biến hóa ngẫu nhiên có ảnh hưởng trực tiếp đến việc dự đoán thống kê các đặc trưng trung bình các tính chất của khống sản cần nghiên cứu. Đây là thông tin rất cần thiết để xác định số điểm quan sát cần thiết. Cịn hợp phần biến hóa khơng ngẫu nhiên theo các phương vị khác nhau của thân khống sẽ phản ảnh các đặc tính dị hướng về cấu trúc của khoáng sản. Chúng là những thông tin rất quan trọng để xác định hình dạng mạng lưới thăm dị và lựa chọn đúng đắn khoảng cách giữa các điểm bố trí cơng trình thăm dị.
* Đặc tính dị hướng và các kiểu dị hướng của các thành tạo khoáng sản
+ Đặc tính dị hướng của thành tạo khống sản:
Đa số các thành tại khống sản tự nhiên đều có tính dị hướng. Tính biến hóa của tính chất cần nghiên cứu đặc trưng cho một tích tụ khống sản thường giống nhau theo hướng song song và khác nhau theo hướng khác. L.I Trectơvericov
37
(1969) và nhiều nhà nghiên cứu khác cho rằng đặc tính dị hướng của khống sản có liên quan với hình thái thân quặng, nếu chúng không bị phá vỡ bởi các quá trình kiến tạo, biến chất và quá trình biểu sinh về sau.
Tính dị hướng cấu trúc của khoáng sản chủ yếu là do quá trình thành tạo chúng được sắp xếp theo những tình tự khác nhau, theo các phương không gian khác nhau.
Kết quả nghiên cứu ở nhiều mỏ khống có nguồn gốc khác nhau cho thấy: Phương biến hóa mạnh nhất các tính chất địa chất của thân quặng thường trùng với phương chiều dày thân quặng.
Đối lập với tính dị hướng là tính đẳng hướng về cấu trúc, đó là 2 khái niệm đối lập nhau. Chúng khác nhau ở chỗ: trong thành tạo khống sản đẳng hướng thì các yếu tố cấu trúc của chúng khơng có thứ bậc, cịn ngược lại thì cấu trúc dị hướng có thứ bậc nhất định.
+ Các kiểu dị hướng (hình 2.3):
Theo L.I Trectơvericov (1968) các kiểu dị hướng về cấu trúc của tích tụ khống sản phân thành 3 kiểu cơ bản sau:
- Kiểu thứ nhất: gồm các thành tạo khống sản tự nhiên có 3 hướng dị hướng thẳng góc nhau; đặc trung cho kiểu này là các thân quặng (thân khống) có dạng vỉa, lớp kéo dài, thấu kính, mạch, vi mạch. Ví dụ điển hình là khống sản có nguồn gốc trầm tích thấm lọc và đại đa số các mạch quặng, các thể quặng dạng lớp. Nếu gọi chỉ số dị hướng là K, hệ số dị hướng là I thì chỉ số dị hướng được xác định theo công thức:
K = Imax : Itb : Imin = Im : Ir : Iα
Với Im ;Ir; Iα là các trục dị hướng trùng với chiều dày thật, chiều rộng giá trị dị hướng theo đường phương.
- Kiểu thứ 2: Đặc trưng cho kiểu này là những thể khống sản tự nhiêu có 2 hướng dị hướng, chúng là những thể quặng dạng ống, dạng thấu kinh, dạng đẳng hướng. Đặc trung định lượng sự định hướng thể hiện:
38
- Kiểu thứ 3: Đặc trung theo kiểu này là những thân quặng tự nhiên chỉ có một hướng dị hướng (Im) thường là những thân quặng đẳng hướng hoặc dạng lớp mỏng.
a b
c d