Статистический анализ ориентировки разрывов
Чаще всего ориентировку разрывов изучают с помощью роз-диаграмм (лепестковых диаграмм в терминологии Excel). Радиальные лучи этих диаграмм отражают основные направления разрывов и относительное количественное их распределение. Кроме того, используются гистограммы и линейные графики (полигоны), но они менее наглядны.
Построение розы-диаграммы:
1. Территория разбивается на элементарные ячейки. При построении роз-диаграмм требуются сведения не менее чем о 30 разрывах, поэтому ее необходимо разбить на более или менее равные изометричные участки, включающие указанное число разрывов. При этом границы участков лучше всего проводить по границам разломов, выделенных при изучении территории в более мелком масштабе, а если такой возможности нет - по рекам или другим предполагаемым граничным линиям.
2. Составляется таблица частот ориентировок разрывов. В каждой элементарной ячейке подсчитывают направление, количество и (или) суммарную длину попавших в нее разрывов. Данные вычислений обычно округляют до 10 и заносят в таблицу, пример которой приведен в табл. 20.1. При этом целое число десятков градусов (например, 0, 10, 20, 30,... 170) может быть центром интервала или его границами. В данной работе суммарная длина разрывов по интервалам в километрах (исходные данные) приведена в табл. 20.1. Для выбора масштаба розы-диаграммы сначала устанавливают размер будущей диаграммы (например, радиус положим равным 5 см). Оценивают величину самого большого максимума диаграммы (например 20%). Получают масштаб диаграммы, поделив радиус на размер максимума - 5:20 = 1:4, то есть в 1 см - 4% разрывов.
3. Построение шаблона розы-диаграммы. Для этого на листе плотной бумаги проводят круг (или полукруг) выбранного радиуса (нашем случае - 5 см). Из центра прочерчивают серию концентрических окружностей (через расстояния, соответствующие % 5 или 10% длины розы-диаграммы). Из того же центра проводят серию лучей через 10°. У концов лучей иногда проставляют их обозначения в градусах.
Построение розы-диаграммы. Для этого на листе кальки или прозрачной бумаги прочерчивают крест, центр которого обозначает начало координат, вертикальная линия - нулевое направление (меридиан), а горизонтальная линия - направление запад-восток (параллель). Накладывают кальку на шаблон и, в соответствии с масштабом, отмечают вдоль лучей значения интенсивности разрывов (рис. 20.9а). Отмеченные точки соединяют между собой (рис. 20.9б), и интервалы закрашивают. Можно сделать лучи острыми, а можно в виде «гвоздики». Полученная диаграмма занимает полукруг. Такую диаграмму можно удвоить, построив симметричное ей изображение (рис. 20.9 в).
В результате получается диаграмма, состоящая из лучей, длина которых пропорциональна интенсивности разрывов соответствующего направления на данной территории. Построение таких диаграмм может быть сделано автоматически, например, с помощью программы Excel.
Построение картодиаграмм. Розы-диаграммы, построенные по разрывам различных элементарных ячеек, помещают в центры этих ячеек. В результате получается карта, состоящая из отдельных диаграмм.
Интерпретация картодиаграмм. Провести границы между территориями с различными признаками разрывов (плотность мегатрещиноватости, облик роз-диаграмм) и истолковать генезис обнаруженных различий. При интерпретации картодиаграмм полагают, что сходные розы-диаграммы отражают сходное геологическое строение. Это сходство выражается обликом роз-диаграмм и ориентировкой их основных лучей. Сходство облика роз-диаграмм, и следовательно, отражаемые ими характеристики сети ориентировки разрывов можно оценивать визуально (экспертным способом) или с помощью любого из применяемых в статистике критериев - коэффициента корреляции, критерия х2 и других. Общий облик роз-диаграмм, их удлиненность и степень выраженности лучей также можно сравнивать между собой численно, используя для этого параметр выборочной результирующей длины и дисперсию лучей роз-диаграмм, как это было описано ранее. Сведя общий облик роз-диаграмм к двум числам, можно легко сравнивать между собой их характерные черты. Для интерпретации используют следующие признаки:
- Если серия роз-диаграмм с хорошо выраженным лучом ориентирована вдоль какого-либо направления (не обязательно того же направления), это обычно свидетельствует о крупном разломе, или зоне дробления.
- «Разворот» группы роз-диаграмм, как правило, говорит о «развороте» господствующих простираний структурных элементов.