Методы обработки и интерпретации данных магниторазведки и гравиразведки для сеточных моделей геологической среды

• Автор: Новикова, Полина Николаевна
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ПРИМЕНЕНИЕ ИСТОКООБРАЗНОЙ АППРОКСИМАЦИИ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ЦИФРОВЫХ МОДЕЛЕЙ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ И ПОДАВЛЕНИЯ ВЛИЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ
1.1. Метод ЗЦ-интерполяции данных гравитационного поля
1.2. Подавление помех негармонического характера, связанных с петроплотностными неоднородностями
1.3. Алгоритм истокообразной аппроксимации для построения сеточных цифровых моделей поля
1.3.1. Особенности решения систем линейных алгебраических уравнений в методе ЗИ-интерполяции
1.4. Модельные и практический примеры использования 3 О-интерполяции
2. МОНТАЖНЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ МАГНИТОРАЗВЕДКИ
2.1. Общие сведения об обратной задаче магниторазведки
2.1.1 Некорректность обратных задач
2.1.2 Обзор методов решения обратной задачи магниторазведки
2.1.3. Метод подбора
2.2 Постановка смешанной обратной задачи
2.3. Алгоритм решения смешанной обратной задачи магниторазведки
2.3.1 Тополого-геометрические свойства подбираемого объекта в монтажном методе
2.4 Моделирование магнитовозмущающих источников монтажным методом
2.4.1 Модельные примеры
2.4.2 Практические примеры
3. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОДВОДНОГО ВУЛКАНИЗМА
3.1 Краткие сведения о вулканизме
3.1.1 Геотектонические типы современного вулканизма океанов
3.1.2 Основные структурные типы вулканизма

3.2 Геологическая характеристика Курильской островной дуги и
Тихоокеанской провинции подводных гор
3.2.1 Курильская островная дуга
3.2.2 Магеллановы горы
3.2.3 Подводные горы Маркус-Неккер
3.3 Геолого-геофизические предпосылки изучения глубинного 100 строения вулканических аппаратов
3.3.1 Петрофизические характеристики пород, слагающих подводные 100 горы
3.3.2 Геофизическая характеристика подводных гор
3.3.3 Признаки и структурные особенности пород жерловой фации
3.3.4 Выявление жерловых тел вулканических аппаратов по данным 104 магнитных съемок
4. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГЛУБИННОГО
СТРОЕНИЯ ПОДВОДНЫХ ВУЛКАНОВ
4.1 Характеристика разработанных интерпретационных технологий 108 изучения глубинного строения подводных вулканов
4.1.1 Томографическая интерпретация
4.1.2 Монтажный метод решения обратной задачи магниторазведки
4.1.3 Построение ЗБ-интерполяционных моделей
4.2 Физико-геологические модели глубинного строения вулканов
Курильской островной дуги и Западно-Тихоокеанской провинции подводных гор
4.2.1 Физико-геологические модели гайота Сет
4.2.2 Физико-геологические модели гайотов Коцебу и Вулканолог 117 (Магеллановы горы)
4.2.3 Физико-геологические модели подводного вулкана 6.1 125 (Курильская островная дуга)
4.2.4 Физико-геологические модели вулкана Макарова (Курильская 130 островная дуга)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы
Геофизические методы являются важнейшей составляющей сложного процесса геологоразведочных работ, их применение обеспечивает равномерное, глубинное и высокопроизводительное изучение недр Земли. При выполнении геолого-картировочных, поисковых и разведочных исследований широко применяются магниторазведка и гравиразведка. Несмотря на длительное применение персональных компьютеров в области прикладной геофизики, развитие инновационных технологий и автоматизированных систем обработки и интерпретации является актуальной проблемой, продиктованной современными потребностями геологической отрасли.
Основная задача геофизических методов состоит в извлечении полезной геологической информации из данных полевых наблюдений и формировании адекватных реальности физико-геологических моделей изучаемой среды. Для этой цели используются различные математические методы и компьютерные технологии, необходимые на всех этапах исследований: от визуализации и до выполнения окончательных
интерпретационных построений. Исходными и результативными данными при этом являются цифровые модели геофизических полей и аномалиеобразующих объектов.
Широко используется дискретизация геологического пространства в виде конечного множества связных элементов, т.е. построение сеточных моделей среды, а также равномерные дискретные представления наблюденных значений физических полей. В диссертационной работе сеточное моделирование применяется в нескольких аспектах анализа геопотенциальных полей: формирование первичных цифровых моделей поля (ЦМП); решение обратных задач магниторазведки; построение физикогеологических моделей по результатам сеточного моделирования.
ЦМП является основой для всех дальнейших интерпретационных построений и должна достоверно и точно отражать результаты полевых наблюдений. Стандартные алгоритмы интерполяции данных в узлы

Сравнительная характеристика методов решения СЛАУ для задач трехмерного интерполирования будет приведена в следующем параграфе.
1.4. Модельные и практический примеры использования ЗБ-интерполяции
Модельный пример 1. Была создана модель геологической среды, представляющая собой совокупность шарообразных тел с различными физическими (массы шаров) и конфигурационными (глубина залегания до центра тела, радиус тела) характеристиками. Гравитационное поле Д%Б для модели (рис. 1.6, А) рассчитывалось в узлах нерегулярных сетей, горизонтальные координаты которых х,-, у,- определялись путем генерации случайных чисел, равномерно распределенных в заданной области. В качестве поверхности задания поля использовалась реальная цифровая модель рельефа земной поверхности, обладающая перепадом высот порядка 1600 м (рис.1.6, Б). Размер площади составлял 22x15 км, плотность сети -приблизительно 30 точек на 1 км2 (что отвечает гравиметрической съемке масштаба 1:50000). Результат ЗБ-интерполяции гравитационного поля гармоническими функциями представлен на рисунке 1.6, В. В сравнение показано восстановление аналогичного поля методом кригинга с автоматическим построением вариограммы в ту же регулярную сеть [7, 8, 9, 10, 11, 12,59].
Построение изолиний методом кригинга дает существенный сглаживающий эффект даже на простых моделях, несмотря на соблюдение заданной точности восстановления. Другие стандартные интерполяторы дают похожую картину восстановления поля, даже с меньшей точностью.