Глава 4. Геохимия подземных вод и водорастворенных газов

4.1 Статистическое обоснование гидрогеохимического фона

Из-за большого разнообразия химического состава подземных вод ученые занимаются поиском путей их систематизации, которая должна установить взаимосвязи химического состава подземных вод с литолого-фациальными особенностями водовмещающих пород, гидродинамическими условиями потока и залежами УВ. Этим вопросом занимались: О.А. Алекин, В.А. Александров, Т.П. Афанасьев, Л.С. Балашов, Е.Е. Белякова, М.Г. Валяшко, В.И. Вернадский, Б.В. Дерягин, О.С. Джикия, А.И. Дзенс-Литовский, А.М. Жирмунский, И.К. Зайцев, В.В. Иванов, Н.К. Игнатович, Г.Н. Каменский, А.А. Козырев, В.Н. Корценштейн, Н.С. Курнаков, О.К. Ланге, А.Ф. Лебедев, В.М. Левченко, Б.Л. Личков, Г.А. Максимович, Г.А. Невраев, А.М. Овчинников, А.Н. Павлов, Е.В. Пиннекер, К.Е. Питьева, Е.В. Посохов, В.А. Приклонский, Ф.П. Саваренский, В.С. Самарина, Е.М. Сергеев, Н.Н. Славянов, В.А. Сулин, Н.С. Спиро, Н.И. Толстихин, А.С. Уклонский, В.Н. Шемякин, С.А. Щукарев, Г.П. Якобсон и другие.

Ввиду ограниченного числа проб по комплексам статистический анализ не проводился. Составлена серия гистограмм распределения минерализации, концентраций макро- и микрокомпонентов подземных вод восточной части ЕХРП.

Большое число анализируемых признаков требует использования комплексного статистического анализа, который позволяет вычислить степень различия между изучаемым объектом и каждым эталоном из системы критериев. Минимальное различие между ними дает возможность утверждать о подобии изучаемого параметра, которое устанавливается пороговым значением, вероятностью его появления. При любом пороговом значении решение формируется так, чтобы оно было оптимальным при заданном эталоне. Стоит помнить, что статистический анализ дает возможность формально разделить исходную информацию на отдельные составные элементы, частично позволяет вскрыть причинно-следственные связи. Возможность применения статистической теории в условиях неопределенности к построению прогнозных оценок подробно рассмотрены (А.А. Бугайцом и Л.Н. Дуденко,1976).

Проведение корреляционного анализ позволило установит тесноту линейной связи между переменными, выражающуюся коэффициентом корреляции (коэффициент принимает значения от -1 до 1, знаком «-» обозначает обратную связь). Чем ближе коэффициент к 1 тем теснее линейная связь. При величине коэффициента корреляции менее 0,3 связь оценивается как слабая, от 0,31 до 0,5 — умеренная, от 0,51 до 0,7 —значительная, от 0,71 до 0,9 — тесная, 0,91 и выше — очень тесная (Балинова, 2005).

Для практических целей используются значительные, тесные и очень тесные связи. Анализ корреляционных связей между концентрациями химических элементов и соединений (Na, K, Ca, Mg, Cl, HCO3, I, Br, B) и общей минерализацией, позволил уточнить особенности геохимии подземных вод исследуемых комплексах. (табл. 4).

В подземных водах восточной части Енисей-Хатангского регионального прогиба очень тесные связи наблюдаются между величиной общей минерализации и натрием (0,99), хлором (0,99), бромом (0,99), так же между натрием и хлором (1,00) и натрием и бромом (1,00) и между бромом с магнием (0,91) и хлором (1,00). Тесная связь замечена между магнием (0,88), кальцием (0,87), и величиной общей минерализации, так же между магнием (0,90), кальцием (0,83) и натрием. Кальций тесно связан с магнием (0,75), хлором (0,83), бромом (0,86). Тесная связь между магнием и хлором (0,92) и магнием и бором (0,88). Бор тесно связан с хлором (0,74) и с бромом (0,72). Значительная связь наблюдается только у бора с величиной общей минерализации (0,70), калия и сульфид иона (0,68) и йода с бором (0,51).

Тем самым, применяя различные статистические методы можно определить и отбросить плохие признаки, сформировав тем самым меньший набор лучших признаков.

Таблица 4 Корреляционные связи между концентрациями химических элементов и соединений и минерализацией в подземных водах восточной части ЕнисеХатангского регионального прогиба