ВВЕДЕНИЕ

Основой многовекового поиска, опыта и разработок эффективных лекарств всегда являлись природные соединения, в том числе и мумие: эти темно-коричневые, чаще тёмно-серые, смоло- или реже воскоподобные, вязкие или хрупкие водорастворимые агрегаты с включениями обломков вмещающих горных пород и остатков окружающей растительности в горных странах. Но, несмотря на трехтысячелетнюю известность, лишь в последние десятилетия оно стало фармакологическим объектом, становится коммерческой единицей на международном рынке (препараты мумие Индии, Пакистана и др.). Геологический же аспект изучения следует относить к тридцатым и новой волне интереса в 50-60 годах прошлого века, когда это вещество под названием озокеритоподобный битум использовалось геологами в нефтепоисковых целях на юге Сибири [94, 93]. Североамериканские геологи тоже изучали это вещество, как протонефть, под названием альгариты [110]. Имеются геологические сведения по мумие Дальнего Востока, Якутии, Чукотки [32, 55, 59], Саян [86, 87], есть находки мумие на Кавказе и в Крыму [48]. В картотеке соискателя насчитывается около 80 работ, так или иначе касающихся геологических аспектов мумие, собственно же геологических публикаций всего несколько [10, 14, 19, 20, 46, 56, 90, 101]. Постановлением Совета Министров СССР № 13 в 1981 году мумие получило официальный геологический статус: было включено под названием минерально-органического вещества (МОВ) в Перечень полезных ископаемых по разделу «Прочие нерудные».

Первая геологическая информация об алтайском мумие - внешний вид, морфология образований, химический анализ - появилась в 1966 г. [45] и позднее [37, 41, 50, 89]. В геологическом музее Алтайской геофизической экспедиции демонстрировалась Схема мумиеносности Горного Алтая масштаба 1 : 200000 Никифорова Ю.В.; посетившие Горный Алтай в 1989 и 1991 гг. геологи московской экспедиции «Центркварцсамоцветы» выделили регион как Алтайское месторождение.

Актуальность работы. Недавнее признание Министерством Здравоохранения Российской Федерации лекарственных форм из мумие делает весьма своевременным научное решение той части проблемы, за которую ответственна геологическая отрасль: обеспечение медицинской промышленности рудами мумие. В России в этом смысле наиболее подготовленной работами соискателя является территория Горного Алтая.

Основной целью диссертации является выявление геологических закономерностей размещения скоплений мумие Горного Алтая, геолого-экономическая типизация их и прогноз ресурсов руд мумие (мумие-сырца).

Задачи, которые решались при достижении указанной цели:

- поиск скоплений мумие и установление условий их формирования;

- выявление закономерностей размещения скоплений мумие;

- типизация их согласно природным разновидностям и геолого-экономическим требованиям;

- вовлечение решений вышеуказанных задач в экспертные оценки формально-логических моделей оценки ресурсов мумие.

Фактический материал и методы исследований. Первичный материал диссертации основан на полевых работах трех полевых сезонов 1988-90 гг. отряда «Мумие» во главе с соискателем. Использованы личные материалы автора 1984-87 гг. и опрос старателей (рис. 1). Собраны сведения по ста геологическим маршрутам общей протяженностью около 300 км, зарегистрировано 650 скоплений мумие, среди которых типизировано 24 мумиепроявления и 35 месторождений. При этом собрано 500 проб руды (мумие-сырца) общей массой 810 кг для анализов (в скобках - водных экстрактов): спектрального - золы 157 (49), руды (сырья) 188, силикатного
126 (28), углехимического 160 (38), оентгено-структурного и рентгено физического 5 (3), палеоботанического и палеокарпологического 8, физических свойств 4, шлифов 2, сколов для электронной микроскопии 2, абсолютного возраста 5, биогеохимических 6 (27),фармакологических 12, медико-клинических (валовых) 25. Исследования проб проводились в бывшей Центральной Лаборатории ГГП «Запсибгеология», Центральной заводской лаборатории АО «Органика», лабораториях Новокузнецкого научно-исследовательского химико-фармацевтического института (НК НИХФИ), лабораториях геохронологии и геохимии радиоактивных элементов

ОИГГиМ СО РАН, в отделе лечебных средств природного происхождения НИИ традиционных методов лечения Минздрава России и лаборатории хроматографии НИИ физико-химической биологии им. Н.И. Белозерского МГУ, на кафедре микробиологии и ЛОР-кафедре Новокузнецкого государственного института усовершенствования врачей (НК ГИДУВ), в лабораториях Института ядерной физики СО РАН и Института клинической иммунологии СО РАМН (г. Новосибирск), сотрудниками этих учреждений: Л.Е. Бобровой, И.А. Дубровской, А.И. Малышевой, М.В. Карпенко,

А.Е. Пономаревой, В.И. Пахомовым, А.Я. Резницким, Е.А. Коневой,

Л.Ф. Агеевой, Н.Д. Христофоровой, К.П. Тетеньчук, Л.А. Орловой, А.И. Блиновым, Г.М. Челышевой, О.А. Малюгой, Н.И. Леокене, Л.Т. Гусс, С.В. Пагнуевой,

В.М. Гавшиным, О.П. Колесниковой, В.А. Поляковым, А. Н. Дмитриевым, Л.А. Баратовой, Т.Л. Киселевой, Л.Н. Фроловой и др. Статистическая обработка фактического материала: оценки средних, корреляция, кластер-анализ, - проводились по общеизвестным правилам.

Научная новизна работы. Впервые проведено геологическое системное изучение скоплений мумие Горного Алтая, ставящее этот регион в геотип не только российского мумие по условиям залегания, закономерностям размещения, типам месторождений и прогнозным ресурсам. Намечены научные пути разработок и созданы легитимные лекарственные формы и мумиепродукты.

Апробация работы и публикации. Основные материалы диссертации сведены в производственном отчете бывших Тематической партии КТЭ ГГП «Запсибгеология» «Опытно-методические работы по разработке методов прогноза и поисков мумие в Горном Алтае», в 3 томах, - Новокузнецк,1991. (Кузбасский территориальный Фонд геологической информации) [63], а также в 29 печатных работах, в том числе в трех брошюрах. Материалы диссертации докладывались на региональных совещаниях в гг. Новосибирске (1986, 1991), Бийске (1988, 1990), Горно-Алтайске (1989), Новокузнецке (1995, 1998), IV, V и VI Международных Симпозиумах по биологически активным добавкам к пище в Санкт-Петербурге (2000), Красноярске (2001) и Сочи (2002), на I-м Всероссийском форуме «III тысячелетие. Пути к здоровью нации» в Москве (2001), на семинарах: кафедры Общей геологии Новосибирского государственного университета (1989), Межлабораторных ОИГГиМ СО РАН (1989, 1992), а также в средствах массовой информации.

Основные защищаемые положения:

1. Горноалтайская мумиеносность закономерно размещается в нескольких ареалах, совпадая с рядом геологических структур (купола, разломы, батолиты и др.), геохимических (месторождения, рудопроявления, ореолы и др.) и геофизических полей (магнитные поля, строение земной коры, эпицентры землетрясений и др.).

2. На формировании скоплений мумие Горного Алтая сказываются условия: геологические (обнаженность коренных пород, характер тектонической трещиноватости и др.), географические (обязательность южной экспозиции склонов, высотно-климатическая зональность и др.), биологические (биогеоценотическая зональность, животные-браконьеры и др.).

3. Количественная и качественная типизация скоплений мумие Горного Алтая выявляет: провинцию, ареалы, месторождения (от мелких до очень крупных), мумиепроявления и точки мумиеносности, а также рудные тела природных типов мумие: первичного и вторичного, «горного воска» и смешанного типов, а также промышленные сорта руд.

4. Вышеизложенный комплекс характеристик позволил прогнозировать геологические ресурсы мумие Горного Алтая.

Объём и структура работы. Диссертация содержит 228 страниц текста, состоит из введения, 5 глав, заключения, 8 приложений, сопровождается 59 рисунками, 25 таблицами, списком литературы из 110 источников.

Работа обсуждалась с руководителями ГГП «Запсибгеология» Г.Н. Шаровым, И.И. Сычевым, Л.П. Топольником. Постоянный интерес к материалам и результатам работы проявляли академики Н.Л. Добрецов, А.Э. Канторович, П.Н. Кропоткин, член-корреспондент М.И. Кузьмин, профессора В.И. Бгатов, П.В. Ивашов, И.Ф. Романович, В.А. Соловьев, Н.Н. Соловьев. Материалы диссертации обсуждались со многими сотрудниками Геохи им. В.И. Вернадского РАН, геологами Республики Алтай, Красноярского и Алтайского краев, Монголии. Начальное финансирование работы состоялось только благодаря личному решению бывшего в то время министром геологии СССР Е.А. Козловского. Обработка на ЭВМ по программам Автоматизированной Системы Прогнозной Оценки (АСПО-8) стала возможной только благодаря помощи Я.М. Грицюка.

Всем им, а также упомянутым выше и соавторам публикаций моя искренняя признательность и благодарность.

Глава 1

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ СКОПЛЕНИЙ МУМИЕ ГОРНОГО АЛТАЯ

Основной трудностью выявления указанных закономерностей в Горном Алтае явилось практически полное отсутствие каких либо предшествующих исследований по этой тематике. Более того, это исследование выявило и многие несовершенства фактического материала, неполноту его, так же собранного впервые по региону. Стало ясно, что обработать этот массив информации обычными приемами эвристики более полно невозможно. Поэтому напрашивалась машинная обработка формально-логическими методами, разгружающими исследователя от рутинных операций мысленных сопоставлений объектов, ручных расчетов статистических связей и прочего. Таким условиям ответила машинная база данных, сформированная в масштабе 1 : 1000000 для западной части Алтае-Саянской складчатой области (территория деятельности «Запсибгеологии») в среде Автоматизированной Системы Прогнозной Оценки (АСПО-8) [18]. Эта база данных в границах Горного Алтая была существенно пополнена соискателем ландшафтными, геоботаническими, териографическими и другими характеристиками территории [58, 72, 74]. Содержание базы признаков приведено в Приложении № 1 к диссертации.

Автоматизированная Система Прогнозной Оценки (АСПО-8), созданная на базе ЕС ЭВМ, предназначена для хранения числовой и дискретно-кодированной картографической информации, стандартной математической и логической обработки данных и для решения задач металлогенического анализа и прогноза. Она обеспечивает, в частности: выявление важнейших рудоконтролирующих факторов и признаков оруденения; целенаправленный синтез разнородных характеристик территории в едином показателе перспективности; ограничивает влияние субъективных геологических концепций на конечные результаты и другое.

Отбор элементов типовых моделей в АСПО-8 проводится с помощью анализа матрицы признаков эталонных объектов [см. формулу (1)].

где:

L₀ - количество эталонных объектов,

k - количество признаков,

n_j - количество градаций в j-ом признаке.

Для оценки i-ой градации j-го признака используется смешанное отношение условных вероятностей [см. формулу (2)].

где:

P (H_i / Х_ij) и P (H / Х_ij) - вероятности появления рудных объектов в случае реализации оцениваемой и любой другой градации. Условные вероятности оцениваются по формулам Байеса с использованием обучающей выборки из числа эталонных объектов.

Численное решение функции имеет вид:

где:

m _ij и s _ij - количество объектов обучения и исследования, обладающих признаком

(Х_ij / л = M₀/ M₀ + S₀),

M₀ - количество объектов изучения,

S₀ - количество объектов исследования.

Оценка информативной значимости признака определяется как сумма значений градаций признака:

Информативная совокупность признаков формируется из числа признаков, обладающих существенной (Q > 0) информативной значимостью. Для формирования оптимальных моделей для признаков, включенных в информативную совокупность, отбирались десять градаций с максимальной значимостью. В нижеприведенных схемах интерпретации признаков структурно- вещественных моделей размещения скоплений мумие признаки сгруппированы согласно известной иерархии природных тел [74].

Далее приводится содержательный анализ формальных результатов логико-математической обработки собранных материалов по мумиеносности Горного Алтая [62, 74] (рис. 2).

Рис. 2. Формализованная схема мумиёносности Горного Алтая:

сплошной внешний контур - границы Алтае-Саянской складчатой области, сплошной внутренний контур - область аналогий, пунктирный контур - границы мер сходства, залитые кружки - координированные в сети АСПО скопления мумие, цифры - номера участков в тексте.