Методы трансформации гравитационного поля и оценки параметров аномалиеобразующих геологических объектов

• Автор: Шархимуллин, Артур Фагитович
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. РЕШЕНИЕ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ГРАВИРАЗВЕДКИ ДЛЯ

ИЗОЛИРОВАННОГО ТЕЛА

1.1. Обзор способов оценки достоверности решения обратной задачи

1.2. Постановка и решение обратной задачи гравиразведки для изолированного тела с неизвестной плотностью

1.3. Примеры интерпретации моногеничных гравитационных аномалий

1.4. Оценка возможностей представленного метода и перспективы его развития

2. АППРОКСИМАЦИЯ ГЕОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ПОЛЕЙ НА ОСНОВЕ

ОДНОМЕРНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ

2.1. Истокообразная аппроксимация дискретных значений потенциального поля (метод В.И. Аронова)
2.2. Истокообразная аппроксимация геопотенциальных полей при большом количестве измерений (метод квадродерева)
2.3. Использование быстрого вейвлет-преобразования при аппроксимации геопотенциальных полей
2.4. Адаптивная истокообразная аппроксимация геопотенциальных полей, основанная на одномерной оптимизации
3. ТЕХНОЛОГИЯ ТОМОГРАФИЧЕСКОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ПОЛЯ
СИЛЫ ТЯЖЕСТИ
3.1. Развитие «гравитационной томографии» как эффективного инструмента интерпретации геопотенциальных полей
3.2. Основные особенности методов «гравитационной томографии»
3.3. О теоретическом обосновании томографической интерпретации
3.4. Два подхода к томографической интерпретации
3.5 Гравитационная томография - процесс обработки геоизображений
3.6. Алгоритм фильтрационной «томографической интерпретации»,

основанный на истокообразной аппроксимации
3.7 Примеры применения предлагаемого алгоритма интерпретации
3.8 Оценка глубин залегания аномалиеобразующих объектов, локализованных при томографической интерпретации
3.9 Перспективы дальнейших исследований
4. ИЗУЧЕНИЕ Г ДУБИННОЕ О СТРОЕНИЯ И ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВ
ЗОЛОТОРУДНОГО УЗЛА ПО МАТЕРИАЛАМ ГРАВИРАЗВЕДКИ И МАГНИТОРАЗВЕДКИ
4.1. Цели, задачи геофизических исследований
4.2. Геологическое строение и рудоносность площади исследований
4.2.1. Стратиграфия
4.2.2. Магматизм
4.2.3. Тектоника
4.2.4. Полезные ископаемые (рудное золото)
4.3. Результаты интерпретации геопотенциальных полей территории
4.3.1. Характеристика гравитационного и магнитного полей
4.3.2. Обоснование применения интерпретационной томографии
для решения поставленных задач
4.3.3. Региональная модель рудного узла и его флангов (масштаб
1:200 000)
4.3.4. Детальная модель золото-серебряного рудного узла (масштаб 1:50 000) Ю
4.3.5. Глубинные геофизические поисковые критерии золотосеребряного оруденения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Геофизические методы, применяемые при изучении недр на современном этапе, позволяют значительно повысить эффективность геологоразведочных работ. Гравиразведка играет важную роль в процессе геологического изучения недр и в совокупности с данными других геофизических методов (сейсморазведки, электроразведки, магниторазведки и др.) позволяет получать принципиально новую информацию о структурно-тектоническом строении изучаемых площадей и локализовать участки, перспективные на обнаружение тех или иных видов полезных ископаемых. Вклад различных ученых в теорию и практику интерпретации данных гравиразведки охарактеризован академиком В.Н. Страховым в работе «Общая схема и основные итоги развития теории и практики интерпретации потенциальных полей в СССР и России в XX веке» («Развитие гравиметрии и магнитометрии в XX веке». М.: ОИФЗ РАН, 1997), где приведены более 300 фамилий исследователей.
Геолого-экономическая эффективность исследований в прикладной геофизике существенно определяется адекватностью методов и технологий интерпретации полученных данных реальным физико-геологическим условиям. С начала 1990-х годов в теории и практике трансформации геопотенциальных полей наметилась тенденция к применению аппроксимационного подхода, современные черты которого во многом определяются работами В.И. Аронова, Е.Г. Булаха, Г.Я. Голиздры, В.М. Гордина, И.А. Керимова, А.К. Маловичко, В.О. Михайлова, В.И. Старостенко, И.Э. Степановой, В.Н. Страхова, A.B. Цирульского, В.М. Новоселицкого, С.А. Тихоцкого и др. О томографическом подходе к интерпретации данных гравиразведки впервые шла речь в работе Ю.Я. Ващилова, который в 1994 г. представил результаты послойного изучения плотностной структуры земной коры и верхней мантии на глубинах 20, 30, 40 и 60 км по Северо-Востоку России. По мнению П.С. Бабаянца, Ю.И. Блоха, А.А. Трусова в настоящее время можно считать сформировавшимся новое «направление в теории интерпретации потенциальных полей, связанное с
При построении аналитической аппроксимации на /г-ом уровне к элементам каждого из множеств ик применяется оператор осреднения и формируется регулярная сеть значений икср с шагом Ах = Ду = 1к, которая определяет положение в плане элементарных источников на к-ом слое многоуровневой аппроксимационной конструкции, а также по глубине, следуя соотношению 1 < Аг/1к < 2. Коэффициенты тк находятся из приближенного решения СЛАУ вида:
^к^к ~ У-кср (2.3)
с минимизацией невязки решения в 12 или С на исходном множестве {и^}. Перед решением применяется процедура разрежения СЛАУ, исходя из порогового критерия икср < е, где е - определяется эмпирически исходя из оценки погрешностей в исходных данных.
При переходе к уровню (к + 1) поле источников слоя к вычитается из значений {и.ц} и описанные процедуры повторяются рекурсивно до к = К. Критерием остановки решения СЛАУ на уровне к = К является выполнение условия Фд < £, либо Фд — Фд+1 < 5, если величина г недостижима, где Фч и Фд+ - значения функционала невязки на q-ой и (д + 1)-ой итерациях. Общее решение задачи аппроксимации получается как сумма частных решений от к уровней эквивалентной модели:
и(х, у) а и(х, у) = Ък=1л=гтк1Ски М = 22к. (2.4)
Задача восстановления поля и или его элементов любого порядка решается путем применения операторов преобразования к истокообразным функциям каждого уровня модели:
£ = Х£=1ЕГ=1ЬСытк1, М = 22к (2.5)
2.3. Использование быстрого вейвлет - преобразования при аппроксимации геопотенциальных полей
Алгоритм вейвлет - преобразования предназначен для построения аппроксимаций гравитационного поля совокупностями эквивалентных источников при значительном объеме исходных данных. При этом используется эффективный алгоритм истокообразной аппроксимации, в котором построение адаптированной к полю аппроксимационной конструкции осуществляется на