Astronet > Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory. Chast' 1

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory

9.1.2. Fiziko-matematicheskaya kolichestvennaya interpretaciya elektromagnitnyh zondirovanii.

Fiziko-matematicheskaya kolichestvennaya interpretaciya elektromagnitnyh zondirovanii, kotoraya, v osnovnom, svoditsya k resheniyu obratnoi zadachi, horosho razrabotana dlya odnomernyh (gorizontal'no sloistyh) modelei sred (sm. 7.3). V rezul'tate poluchayutsya parametry: posloinye moshnosti ( $h_{i}$ ), soprotivleniya ( $\rho_{i}$ ), polyarizuemosti ( $\eta_{i}$ ) ili obobshennye dlya tolshi (moshnosti $N$ , prodol'nye provodimosti $S = H/\rho_{l}$ , prodol'nye udel'nye soprotivleniya $\rho_{l}$ , poperechnye soprotivleniya $T = H\rho_{n}$ , poperechnye udel'nye soprotivleniya $\rho_{n}$ ). Sushestvuyut razlichnye metody resheniya obratnyh zadach: grafoanaliticheskie, paletochnye i s pomosh'yu EVM (mashinnye) (sm. 7.3.1).

1. Grafoanaliticheskie metody. V rezul'tate analiza reshenii pryamyh zadach EMZ polucheny analiticheskie sposoby rascheta obobshennyh parametrov razreza po asimptoticheskim ili ekstremal'nym znacheniyam KS na krivyh EMZ, poluchivshie nazvanie grafoanaliticheskih.

Naibol'shee primenenie nahodit metod $S$ . Esli krivaya EMZ poluchena nad razrezom s ochen' vysokim soprotivleniem v osnovanii (naprimer, kristallicheskim fundamentom), to provedya pod uglom 45 $^\circ$ (dlya VEZ-DZ) ili 63 $^\circ$ (dlya MTZ, ChZ, ZS) k pravoi vetvi krivoi asimptotu, mozhno opredelit' summarnuyu prodol'nuyu provodimost' ( $S$ ) tolshi nad nim. Velichina $S$ ravnyaetsya $r_{s }/\rho_{s}$ (dlya VEZ, DZ), $356 \sqrt{T_{s} } / \rho_{ts}$ (dlya MTZ), $503 \sqrt{T_{s} } /\rho_{ws}$ (dlya ChZ v dal'nei volnovoi zone), $503 \sqrt{2\pi t_{s} } / \rho_{\tau s}$ (dlya ZSD), $189 \sqrt{2\pi t_{s} } / \rho_{\tau s}$ (dlya ZSB), gde $r_{s}, \sqrt{T_{s} } , \sqrt{2\pi t_{s} }$ - abscissy, a $\rho_{ks}, \rho_{Ts}, \rho_{ws}, \rho_{\tau s}$ - ordinaty lyuboi tochki asimptoty.

Na ris. 3.10 po pravoi asimptote $S$ = 330 (1/Om). Znaya $S$ i opredeliv srednee prodol'noe soprotivlenie etoi tolshi ( $\rho_{l}$ ), naprimer, po parametricheskim EMZ u skvazhin, putem analiza svyazei pered asimptotoi s $\rho_{l}$ (obychno $\rho_{kmin} \approx \rho_{l}$ ) i drugimi sposobami, mozhno rasschitat' glubinu zaleganiya vysokoomnogo gorizonta $N = S\rho_{l}$ . V rassmatrivaemom nami primere (sm. ris. 3.10) $N \approx 3500$ m.

Sushestvuet ryad i drugih grafoanaliticheskih priemov opredeleniya razlichnyh parametrov razreza.

2. Paletochnye metody. 1). Paletochnye metody interpretacii, primenyayushiesya v elektrorazvedke dolgie gody, osnovany na ispol'zovanii al'bomov trehsloinyh krivyh (paletok), razlichnyh dlya raznyh EMZ i rasschitannye dlya gorizontal'no-sloistyh modelei sred (sm. 9.1.1). Sushnost' paletochnyh sposobov svoditsya k posledovatel'nomu sovmesheniyu vystroennoi na kal'ke polevoi krivoi s teoreticheskimi krivymi. Oni dolzhny byt' postroeny v odinakovom logarifmicheskom masshtabe. Dobivshis' nailuchshego sovmesheniya po indeksam sovpavshei teoreticheskoi krivoi i paletki, opredelyayut moshnost' ( $h_{1}$ ) i udel'noe elektricheskoe soprotivlenie ( $\rho_{1}$ ) pervogo (verhnego) sloya, otnositel'nye znacheniya moshnosti $\nu_{2} = h_{2 }/ h_{1}$ i soprotivleniya $\mu_{Sh} = \rho_{2 }/ \rho_{1}$ vtorogo sloya, a takzhe $\mu_{3}^{1} = \rho_{3 }/ \rho_{1}$ interpretiruemoi krivoi. Otsyuda mozhno naiti priblizhennye znacheniya izuchaemogo razreza: $h_{2pr} = \nu_{2}h_{1}, \rho_{2pr} = \mu_{2}\rho_{1}, \rho_{3pr} = \mu_{3}^{1} \rho_{1}$ .

Pri interpretacii mnogosloinyh krivyh oni s pomosh'yu tak nazyvaemyh vspomogatel'nyh paletok posledovatel'no (sverhu-vniz) razbivayutsya na trehsloinye. Dlya etogo snachala dva verhnih sloya zamenyayutsya odnim ekvivalentnym, t.e. takim fiktivnym sloem moshnost'yu $h_{e1}$ i soprotivleniem $\rho_{e1}$ , chtoby elektromagnitnoe pole na zemnoi poverhnosti ostavalos' tem zhe. Dalee tri verhnih sloya zamenyayutsya novym ekvivalentnym s moshnost'yu $h_{e2}$ i soprotivleniem $\rho_{e2}$ i tak dalee. Ispol'zuya trehsloinye teoreticheskie paletki, poluchennye ekvivalentnye trehsloinye krivye interpretiruyut kak obychnye trehsloinye.

V rezul'tate interpretacii krivyh EMZ s pomosh'yu al'bomov paletok poluchaetsya nabor fiziko-geometricheskih parametrov: $h_{1}, \rho_{1}, h_{e1}, h_{e2}, \rho_{e2}, \ldots, \nu_{2}, \nu_{3},\ldots, \mu_{2}, \mu_{3},\ldots$ , po kotorym mozhno opredelit' priblizhennye posloinye znacheniya moshnostei i soprotivlenii:

$\left. \begin{array}{cccc} {h}_{2pr} ={\nu }_{2} {h}_{1} , & {h}_{3pr} ={\nu }_{3} {h}_{e1} ,& {h}_{4pr} ={\nu }_{4} {h}_{e2} ,& \ldots, \\ {\rho }_{2pr} ={\mu }_{2} {\rho }_{1} ,& {\rho }_{3pr} ={\mu }_{3}\rho_{e1},& \rho_{4pr}=\mu_{4}\rho_{e2},& \ldots \end{array} \right\}$

(3.12)

Oni blizki k istinnym lish' pri $\nu \gt$ 3 - 5, a s umen'sheniem $\nu$ pogreshnosti v opredelenii posloinyh parametrov razreza rezko vozrastayut. Eto ob'yasnyaetsya nekorrektnost'yu resheniya obratnoi zadachi elektrorazvedki, kak i lyuboi zadachi matematicheskoi fiziki, i sushestvovaniem principa ekvivalentnosti, t.e. neodnoznachnosti interpretacii i vozmozhnosti sootvetstviya odnoi krivoi EMZ mnozhestvu geoelektricheskih razrezov. Puti ego ucheta rassmotreny nizhe (sm. 9.1.3).

2). Uskorennaya interpretaciya krivyh EMZ mozhet provodit'sya s pomosh'yu nomogramm-paletok, podgotovlennyh V.K.Hmelevskim dlya kazhdogo metoda EMZ. Oni pozvolyayut zamenyat' pri interpretacii gromozdkie al'bomy paletok (v raznyh metodah EMZ nabory tipichnyh trehsloinyh krivyh menyayutsya ot neskol'kih desyatkov do sot listov) odnoi-dvumya nomogrammami-paletkami. Na ris. 3.11 privedena nomogramma-paletka dlya interpretacii krivyh vertikal'nyh (VEZ) i dipol'nyh, azimutal'nyh i ekvatorial'nyh (DAZ i DEZ) zondirovanii na postoyannom toke. Ona sostoit iz vspomogatel'noi (sleva) i dvuhsloinoi (sprava) paletok, ob'edinennyh obshim nachalom koordinat (krest paletki). Na vspomogatel'noi paletke privedeny shkaly sleduyushih parametrov i sootvetstvuyushie im krivye: a) sleva shkala $\mu$ , ocifrovyvayushaya krivye ravnyh znachenii $\mu$ dlya vseh tipov trehsloinyh krivyh $H, A, K, Q$ ; b) sverhu privedeny shkaly $\nu_{Q}, \nu_{H}$ , a vnizu - $\nu_{K}, \nu_{A}$ dlya sploshnyh i punktirnyh vertikal'nyh ili pochti vertikal'nyh krivyh $\nu$ na nomogramme. Na dvuhsloinoi paletke po osi $h$ otlozheny raznosy, normirovannye moshnost'yu verhnego sloya ( $AV / 2h_{1}, r_{az(ek) }/ h_{1}$ ), a po osi $y$ - znacheniya $\mu = \rho_{2 }/\rho_{1}$ , shkala kotoryh raspolozhena krainei sprava. Zdes' zhe prochercheny teoreticheskie (paletochnye) dvuhsloinye krivye, sploshnye (dlya VEZ, DAZ, DEZ).

Ris. 3.11. Nomogramma-paletka dlya interpretacii krivyh VEZ, DEZ, DAZ

Posledovatel'nost' interpretacii s pomosh'yu nomogrammy-paletki rassmotrim na primere pyatisloinoi krivoi VEZ-DEZ tipa KQH, privedennoi na ris. 3.10. Dlya etogo ona dolzhna byt' vycherchena na kal'ke s logarifmicheskim masshtabom po osyam koordinat s takim zhe modulem M, kak i nomogramma-paletka.

Polevaya mnogosloinaya krivaya razbivaetsya na dvuhsloinye, i samaya levaya iz nih (I - II) nakladyvaetsya na dvuhsloinuyu paletku. Soblyudaya parallel'nost' osei koordinat paletki i blanka s polevoi krivoi, dobivayutsya nailuchshego ee sovmesheniya s odnoi iz teoreticheskih. Na blank perenositsya krest paletki - t. O₁, koordinaty kotoroi na osyah ordinat i absciss ravny $h_{1}$ i $\rho_{1}$ . Po pravoi shkale paletki ocenivaetsya $\mu_{2}$ .
S dvuhsloinoi paletkoi sovmeshaetsya vtoraya vetv' polevoi krivoi (II - III), i na blank vnov' perenositsya krest paletki O₂ s koordinatami $h_{e1}$ i $\rho_{e1}$ . Polozhenie tochki O₁ na nomogramme daet utochnennye parametry $\nu_{2}, \mu_{2}$ , znacheniya kotoryh snimayutsya s sootvetstvuyushih shkal (v rassmatrivaemom primere dlya pervoi krivoi tipa $K$ eti parametry opredelyayutsya po shkalam: $\nu_{2}$ po $\nu_{k}$ i $\mu_{2}$ po levoi shkale.
S dvuhsloinoi krivoi sovmeshaetsya tret'ya vetv' (III - IV), i na blank perenositsya krest paletki O₃ ( $h_{e2}, \rho_{e2}$ ), a po polozheniyu tochki O₂ na nomogramme opredelyayutsya $\nu_{3}, \mu_{3}$ (v rassmatrivaemom primere dlya vtoroi krivoi tipa $Q$ eti parametry opredelyayutsya po shkalam: $\nu_{3}$ po $\nu_{Q}, \mu_{3}$ po $\mu$ .
S dvuhsloinoi krivoi sovmeshaetsya chetvertaya vetv' (IV - V), i na blank perenositsya krest paletki O₄ ( $h_{e3}, \rho_{e3}$ ), a po polozheniyu tochki O₃ na nomogramme opredelyayutsya parametry $\nu_{4}, \mu_{4}$ (v rassmatrivaemom primere dlya tret'ei krivoi tipa $N$ eti parametry opredelyayutsya po sleduyushim shkalam: $\nu_{4}$ po $\nu_{H}, \mu_{4}$ po $\mu$ .

V rezul'tate interpretacii s pomosh'yu nomogrammy-paletki poluchayutsya te zhe parametry, chto i pri paletochnoi (sm. 3.12).

Parametry $\rho_{2pr}, \rho_{3pr}, \rho_{4pr}$ opredelyayutsya po formulam (3.12) i yavlyayutsya priblizhennymi. Dlya tochnogo ih opredeleniya neobhodima dopolnitel'naya informaciya, naprimer, znacheniya $\rho_{2}, \rho_{3}$ i t.p. po dannym geofizicheskih issledovanii skvazhin. V privedennom primere (ris. 3.10) rezul'taty interpretacii sleduyushie ( $h$ v metrah, $\rho$ v Omm): $h_{1} = 6, h_{2pr} = 50, h_{3pr} = 220, h_{4pr} = 3060, H = h_{1} + h_{2} + h_{3} + h_{4} = 3330$ m (s pomosh'yu primenennogo vyshe metoda $S$ $N = 3500 m), \rho_{1} = 46, \rho_{2pr} = 280, \rho_{3pr} = 60, \rho_{4pr} = 11, \rho_{5pr} = 100$ .

3. Mashinnye metody interpretacii. Interpretaciya EMZ s pomosh'yu EVM proizvoditsya s bol'shei tochnost'yu, ob'ektivnost'yu i skorost'yu. Sushestvuet mnozhestvo algoritmov resheniya obratnoi zadachi EMZ. Naibol'shee rasprostranenie poluchili algoritmy raznyh variantov podbora. Principy ih osnovany na sleduyushem.

V hode predvaritel'noi interpretacii (kachestvennoi, a luchshe s pomosh'yu nomogramm-paletok) poluchaetsya apriornaya informaciya o geoelektricheskom razreze: chislo sloev, primernye znacheniya moshnostei i soprotivlenii.
Vybirayutsya te ili inye metody i programmy resheniya pryamyh zadach EMZ, kotorye otlichayutsya tochnost'yu i vremenem scheta, etapami vvoda dopolnitel'noi informacii, vozmozhnost'yu ispol'zovat' razlichnye personal'nye komp'yutery i dr. Dlya polucheniya apriornyh parametrov modeli reshaetsya pryamaya zadacha i teoreticheskaya krivaya sravnivaetsya s polevoi.
Dobivayutsya nailuchshego sovpadeniya polevoi krivoi s teoreticheskimi, u kotoryh postepenno menyayutsya parametry. Metodom posledovatel'nyh priblizhenii poluchayut minimum srednekvadraticheskogo otkloneniya ili logarifmicheskoi nevyazki kazhushihsya soprotivlenii na vseh parametrah glubinnosti.
V minimiziruemyi funkcional nevyazki vvoditsya stabilizator resheniya s uchetom vseh dopolnitel'nyh geologo-geofizicheskih svedenii o raione issledovanii: minimal'nye i maksimal'nye moshnosti, elektromagnitnye svoistva sloev i t.d.
Vydayutsya naibolee veroyatnye znacheniya parametrov geoelektricheskogo razreza (sm. 3.12), no bolee tochnye, chem rasschitannye po formulam (3.12) i (3.13), blagodarya ispol'zovaniyu dopolnitel'nyh dannyh.

Nazad| Vpered

Publikacii s klyuchevymi slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Sm. takzhe: Zamerzshie puzyri metana v ozere Baikal Zemlya iz mezhplanetnogo prostranstva Zahod Zemli s "Oriona" Protivosumerechnye luchi i festival' planet Voshod Zemli: video Udarnyi krater Manikuagan: vid iz kosmosa Zemlya i Luna: vid s drugoi storony Vse publikacii na tu zhe temu >>

Mneniya chitatelei [5]

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce