Север и рынок. 2016, N 4.

Будучи еще более древними, чем современные Уральские горы и имея в целом горнопромышленную хозяйственную специализацию, Хибины представляют интерес и в плане более глубокого уяснения пространственных особенностей размещения горнопромышленных поселений. Обусловлено это привязанностью поселений к месторождениям, а стало быть, к геохимическим полям, картируемым по геофизическим данным. Это обстоятельство привело к использованию возможностей гравиогеографического метода [1] для объяснения закономерностей размещения и эволюции поселений в зависимости от геохимического потенциала территории. В целом этот метод с позиций фундаментальных представлений об изостазии, или стремления геосистем к наибольшей гравитационной устойчивости, позволяет выявлять и геокибернетический статус поселений, степень их устойчивости к мощным воздействиям, что актуально для современной эпохи, когда мощь человеческого вмешательства приближается к мощи грозных природных явлений. Ключевым параметром для исследования распределения разного рода минерализаций и интерпретации геохимического поля рудных тел в методе является аномалия силы тяжести, обусловленная размерами и формой тела, глубиной его залегания и величиной так называемой избыточной или эффективной плотности Да, которая представляет собой разность плотности пород рудного, или аномалообразующего, тела и вмещающих пород: Аа = а - авм. (1) Аномальный эффект плоскопараллельного бесконечного слоя при этом определяется в общепринятых гравиметрических единицах — миллиГалах (мГл) выражением: Ag (мГл) = -0.0419Ach. (2) В практике геоисследований в формуле толщину слоя h задают в метрах, а ее плотность в г/см3. Из приведенной формулы следует, что чем больше величина Аа, тем лучше прогностические возможности метода для выявления во вмещающих породах рудных или аномалообразующих тел. Для осадочных бассейнов за величину средней плотности вмещающих пород традиционно берут значение 2300 кг/м3, или 2.3 г/см3, а для складчатых областей 2670 кг/ м3, или 2.67 г/см3. Выражение (2) в точности совпадает с так называемой гравиметрической редукцией Буге. Соответственно, если исследовать карты аномалий силы тяжести в данной редукции, то контрасты, или градиенты значений A g , на ней будут свидетельствовать о вероятном расположении в таких областях рудных, а в целом аномалообразующих тел. Так, при внедрении интрузий основного состава в осадочный чехол перепад плотности пород Аа составляет от 100 до 300 кг/м3 , что, например, при минерализации хромитов со средней плотностью в 4000 кг/м3 и средним значением плотности пород для складчатых областей в а = 2670 кг/м3 дает для Аа значение в 1330 кг/м3. Из-за такой высокой плотности хромитов гравиразведка для их поисков оказывается практически единственным эффективным методом. Сходная картина имеет место и для железорудных месторождений. Апатиты, имеющие плотность (3200-3400) кг/м3, также должны тяготеть к зонам положительных аномалий. Напротив, мощные, неглубоко залегающие угольные пласты хорошо выделяются минимумами A g за счет малой плотности углей (1100 кг/м3). То же имеет отношение к соленосным областям. Наконец, нефелиновые породы с плотностью, характерной для складчатых областей от 2670 до 2550 кг/м3, должны локализоваться в областях, близких к изостатическому равновесию, а в составе апатит-нефелиновых минерализаций — в буферных и «островных» гравиозонах. Соответственно, изъятие этих компонентов здесь в больших промышленных масштабах способно нарушать равновесие горных пород и менять не только локальную гравиокартину, но и геоэкологические процессы, а именно провоцировать горные удары, сход снежных лавин и аномальные подтопления. Количественный аспект возможных изъятий массы A m в упрощенном варианте можно оценить из условия приведения локальной силы тяжести к нормальной: A(mg) = 0 или (Am х g + Ag х m) = 0 (3) Отсюда для допустимых изъятий массы, приводящих локальную поверхность к изостатическому равновесию, следует простое выражение: 131