Количественное прогнозирование месторождений полезных
ископаемых: вчера, сегодня, завтра
Вяткин Виктор Борисович, старший научный сотрудник Центральной
научной библиотеки Уральского отделения Российской Академии наук
Современный
геолого-поисковый процесс, вследствие практического исчерпания фонда легко
открываемых месторождений, выходящих на эрозионный срез, характеризуется
использованием большого объема разнообразной геологической, геофизической и
т.п. информации, синхронный целенаправленный анализ которой, без привлечения
специальных методов обработки многомерных данных, объективно неосуществим. В
соответствии с этим в поисковой геологии, начиная с 60-х годов, стало
развиваться новое направление, получившее название "количественное
прогнозирование МПИ" (синонимом последнего в настоящее время является
"прогнозно-металлогеническая оценка территорий средствами компьютерных
технологий").
Отличительной
чертой данного направления от традиционного геологического прогнозирования
является формализованный синтез всей имеющейся информации в виде некоторого
показателя перспективности, посредством которого осуществляется количественная
оценка перспектив рудоносности территорий. С диалектических позиций различие
между этими двумя видами геологического прогнозирования заключается в том, что
они реализуют различные, но в то же время взаимодополняющие и взаимопроникающие
подходы к изучаемому предмету. Традиционный геологический прогноз является
реализацией генетического гамма-подхода, при котором раскрывается происхождение
во времени и пространстве как самих МПИ, так и систем геологических факторов,
эволюция которых привела к их образованию. Методы количественного прогнозирования,
в свою очередь, отражают структурный сигма-подход, при котором в основном
анализируются пространственные взаимосвязи одновременно сосуществующих
геологических явлений без анализа причин их происхождения и эволюции во
времени.
Стандартная
методика прогнозно-количественных построений включает в себя два основных этапа
работ. На первом этапе создается информативно-прогнозная модель эталонных
рудных объектов, в общем случае представляющая собой классификатор признаков,
для каждого из которых определена информативность, как количественная
характеристика его прогнозно-поисковой значимости. На втором этапе, сначала для
каждого элементарного участка исследуемой территории вычисляется показатель
перспективности, как некоторая функции от информативностей наблюдаемых
признаков, а затем на основе полученных результатов осуществляется ранжирование
всей территории по степени перспективности и выделяются площади для проведения
дальнейших поисковых работ с оценкой их прогнозных ресурсов по категории Р3. Достоверность
прогнозных заключений, получаемых с помощью данной методики, практически
полностью определяется качеством работ первого этапа и во многом зависит от
того, каким образом определяется информативность признаков.
За
прошедшее время в истории развития количественного прогнозирования отчетливо
выделяются два основных периода. Первый период, продолжавшийся до конца 80-х
годов, характеризуется "лавиной" всевозможных математических схем
(алгоритмов), предложенных для решения поисковых прогнозно-геологических задач
и основанных как на традиционных разделах теории вероятностей, математической
статистики и теории информации, так и на интуитивных представлениях их
разработчиков. Часть этих алгоритмов, признанных оптимальными на
частно-экспертном уровне суждений, составила основу многочисленных систем
автоматизированного прогноза МПИ, которые в 80-х годах функционировали
практически во всех геологических ИВЦ.
Накопленный
опыт использования таких систем показал, что методы количественного прогноза,
при проведении геолого-поисковых работ, значительно уменьшают число ошибок 1-го
и 2-го рода (соответственно пропуск МПИ и исследование пустых площадей), а цена
таких ошибок на много больше, чем затраты на производство
прогнозно-количественных построений. Вместе с тем выявился ряд негативных
тенденций, благодаря которым, внедрение количественного прогноза в повседневную
практику геолого-поисковых работ встретило определенные затруднения. В качестве
основных их них можно указать следующие: психологическая настроенность многих
геологов на решение прогнозных задач исключительно с помощью традиционных
геологических методов; некритическое увлечение математическими формулами и
составленными программами для ЭВМ; аппроксимация рудных эталонов только
единичными элементарными ячейками; функциональный учет при оценке
информативности признаков общей площади как всех их проявлений, так и
исследуемой территории в целом. Также существенную отрицательную роль сыграли
принципы затратной экономики, в соответствии с которыми из двух полярных мнений
на использование математики и ЭВМ в геологии: "как быстро и как много
делается" и "что и насколько обоснованно делается", в 70-80-х
годах предпочтение отдавалось первой точке зрения.
Второй
период развития количественного прогнозирования наступил с началом 90-х годов и
продолжается в настоящее время. Главной отличительной чертой этого периода
является широкое внедрение компьютерных технологий. При этом, к сожалению,
дальнейшая разработка теоретических и методических вопросов собственно
прогнозирования оказалась отодвинутой на задний план. Свидетельством тому
являются последние Всероссийские совещания-семинары по компьютерным
технологиям, одним из основных вопросов повестки дня которых, было повышение
эффективности прогнозно-поискового блока решения геологических задач. Работа
совещаний показала, что тематика подавляющего большинства докладов далека от
аспектов геологической эффективности результирующих прогнозных материалов,
полученных с помощью компьютерных технологий. То есть можно констатировать, что
в 90-х годах позиция "как много и как быстро делается"
трансформировалась в то, "на какой компьютерной технике и как красиво
делается", а то, "что и насколько обоснованно делается" осталось
в тени. Вместе с тем, на этих же совещаниях прозвучало несколько докладов, из
которых явствует, что на горизонте появился новый – синергетический – подход к
количественному прогнозу МПИ. Главным его отличием от методик 70-80-х годов
является отношение к рудным объектам как целостным системным образованиям,
существующим в неразрывном единстве с окружающей средой. При этом оценка
информативности признаков является инвариантной относительно как общих размеров
исследуемых территорий, так и тех проявлений признаков, которые не имеют
непосредственной взаимосвязи с известными рудными объектами.
Представляется
очевидным, что в недалеком будущем наступит третий период развития
количественного прогноза МПИ, главным отличием которого от двух предыдущих
будет выдвижение на передний план тезиса "что и насколько обоснованно
делается". Сочетание последнего с возможностями компьютерной техники,
которая совершенствуется с каждым днем, неизбежно приведет к тому, что методы
количественного прогнозирования станут таким же атрибутом геолого-поисковых
работ, каким в настоящее время являются геофизические методы. Думается, что не
последнюю роль при этом сыграет дальнейшее развитие синергетического подхода к
прогнозу МПИ.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.sciteclibrary.ru/