Основные типы геологических задач, решаемых математическими методами
Дисциплина «Статистические методы в геологии»
Лекция 1
Введение в дисциплину. Объекты исследований и типы данных
Слайд_1
В геологии исследователю крайне редко удается увидеть и изучить весь объект целиком (массив горных пород, зону минерализации, месторождение и т.п.).
В лучшем случае речь может идти об отдельных обнажениях или образцах керна, полученных при бурении скважин. Именно недоступность большинства геологических процессов обуславливает необходимость применения математических методов в геологических науках.
Причем из всего разнообразия методов и законов математики для этих целей наиболее подходят методы математической статистики.
Слайд_2
Статистика – это обобщение и наглядное преставление эмпирических данных большого объема с последующими выводами из этих данных.
Статистика позволяет распространить выводы, полученные по ограниченному числу наблюдений на весь изучаемый объект.
В геологии использование математических методов возможно преимущественно для обработки и обобщения экспериментальных данных и результатов наблюдений. Приэтом формализации подвергается не вся наука, а только объект непосредственного наблюдения.
Слайд_3
Краткая историческая справка
• Термины «статистик», «статистический» - с IV в.
"статистика" - от латинского "status" - "состояние"
• впервые в 1770 г. - труд Дж. Бильфельда "Основы универсальной эрудиции" -
|
|
|
• В значении: учение о политическом устройстве государства, государствоведение
Слайд_4
• Статистика рассматривала:
• данные о населении страны,
• о политических условиях,
• о продукции, производимой в стране и т.п.
Слайд_5
Первые работы по применению математических методов в геологии относятся к 30-м годам XIX века. Именно тогда Чарльз Лайель впервые произвел стратиграфическое расчленение монотонных осадочных толщ на основе соотношений количества раковин различного видов ископаемых моллюсков.
Слайд_6
На рубеже XIX-XX веков Г.Ниггли и Ф.Ю.Левинсон-Лессинг применили статистические методы для обработки и сопоставления результатов химических анализов пород и микроскопических исследований шлифов.
В дальнейшем применение математических методов в геологии пошло по двум направлениям – изучение закономерностей распределения химических элементов в породах и минералах и применение математических моделей для поисков и разведки полезных ископаемых.
Слайд_7
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ПРИМЕНЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В ГЕОЛОГИИ.
• 1. Жорж Луи Бюффон - "Теория Земли" (1749), "Эпохи природы" (1778);
|
|
|
• 2. М.В. Ломоносов – "О слоях земных" (1763);
• 3. В.М. Севергин – "Опыт минералогического землеописания Российского государства" (1809);
Слайд_8
• 1899 г.
сибирский золоторазведчик Н. Писарев
вычислил ошибку оценки среднего содержания и определил необходимое количество проб для оценки среднего содержания золота на месторождении
с заданной точностью.
Слайд_9
• 1910-11 гг. С.Ю. Деборжинский
• 1) решение задачи об отыскании средних элементов залегания пласта, путем аппроксимации его плоскостью по методу наименьших квадратов (МНК);
• 2) способ оценки вероятности обнаружения тела полезного ископаемого заданной формы и размеров равномерной сетью поисково-разведочных выработок.
Слайд_10
• 1936 г. С.Н. Иванов
методика определения густоты сети опробования с помощью методов вариационной статистики
Слайд_11
Объектом геологических исследований являются литосфера в целом и отдельные ее блоки, горные породы, отдельные зерна минералов, процессы осадконакопления, и т.п.
Основные типы геологических данных:
Традиционно различают три основных типа данных, которые можно получить при проведении наблюдений и измерений на геологических объектах:
|
|
|
- количественные
- полуколичественные – оцененные по усилению какого-либо относительного признака (напр. шкала твердости, содержание химическогоь элемента- очень мало- мало-много)
- качественные – наличие или отсутствие какого-либо признака
Математической обработке поддаются все указанные типы данных и делаются обоснованные выводы.
Слайд_12
Виды ошибок измерений
Все ошибки любых типов измерений традиционно подразделяются на систематические, случайные и грубые промахи.
Систематические ошибки – их величина одинакова во всех однотипных измерениях, сделанных одинаковым способом.(пример – сбитый ноль на приборе)
Случайные ошибки – носят действительно случайный характер, т.е. обязаны своим появлением целому ряду причин, влияние которых непредсказуемо и неодинаково
Грубые промахи – обычно легко выделяются в общей массе измерения по своей значительной ( или незначительной величине).
Слайд_13
Основные типы геологических задач, решаемых математическими методами
Наиболее часто встречающиеся применения математических методов в геологии:
1.Оценка средних значений измеряемых признаков и характеристика их изменчивости, выявление аномалий.
|
|
|
2.Математическое описание распределения значений признака на объектах изучения.
3.Установление характера и силы связи между несколькими признаками.
4. Математическое описание установленных корреляционных зависимостей.
5.Решение вопроса сходства-различия изучаемых признаков, объектов, процессов и явлений.
6. Установление закономерностей и случайной составляющих изменчивости изучаемых параметров.
7.Оценка прогнозных ресурсов изучаемых площадей.
8.Выбор сети наблюдений для опробования и разведки месторождений.
9.Моделирование геологических явлений с целью познания особенностей протекания геологических процессов (осадконакопления, магматизма, роста кристаллов и т.п.)
Слайд_14
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 305; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!