Astronet > Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory. Chast' 2

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

Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory

1.2.2. Principy korreliruemosti.

Mezhdu istochnikami geofizicheskih anomalii (fiziko-geometricheskimi parametrami anomalosozdayushih ob'ektov) i geologicheskimi neodnorodnostyami zemnoi kory (strukturno-geologicheskimi, litologo-petrograficheskimi, vodno-mehanicheskimi i dr.) sushestvuyut libo deterministskie, zakonomerno obuslovlennye, libo veroyatnostnye svyazi. Inymi slovami, lyuboi anomalosozdayushii geofizicheskii ob'ekt v toi ili inoi stepeni sootvetstvuet kakoi-libo geologicheskoi neodnorodnosti Zemli. V razlichnyh fizicheskih polyah korrelyacionnye svyazi mogut byt' pryamymi i obratnymi, ustoichivymi i neustoichivymi, vnutrennimi (logicheski ili teoreticheski ob'yasnimymi) i vneshnimi (vozmozhno, lozhnymi i neob'yasnimymi). V kakih-to polyah oni mogut byt' polnost'yu skryty " shumami " i pomehami za schet razlichnyh geologo-geofizicheskih neodnorodnostei i tehnicheskih pomeh.

Princip korrelyacii ispol'zuetsya, prezhde vsego, na stadii kachestvennoi interpretacii, kogda geofizicheskie karty i razrezy sopostavlyayutsya s imeyushimisya geologicheskimi dannymi. V rezul'tate vybiraetsya tot variant geologicheskogo stroeniya, kotoryi maksimal'no sootvetstvuet vsem fizicheskim polyam. Esli zhe po geofizicheskim dannym imeyutsya geofizicheskie anomalii, a po geologicheskim ih net, to mozhno govorit' ob obnaruzhenii novyh ob'ektov. Princip korrelyacii shiroko primenyaetsya i pri kolichestvennoi interpretacii i geologo-geofizicheskom istolkovanii dannyh, kogda glavnym rezul'tatom sistemnogo podhoda yavlyaetsya ustanovlenie mnogomernyh svyazei mezhdu vyrazhaemymi kolichestvenno geologo-geometricheskimi i fiziko-geometricheskimi harakteristikami razvedyvaemyh ob'ektov.

1.2.3. Princip superpozicii.

Nablyudaemye geofizicheskie anomalii pochti vsegda yavlyayutsya rezul'tatom nalozheniya fizicheskih anomalii ot raznyh geologo-geofizicheskih ob'ektov ili ot raznyh strukturnyh etazhei Zemli. Dlya potencial'nyh polei, naprimer gravimagnitnyh, ili volnovyh polei, naprimer seismicheskih, eto mozhet byt' lineinoe slozhenie ili superpoziciya. Dlya nekotoryh geofizicheskih metodov formirovanie anomalii - process nelineinyi. Takovy, naprimer, anomalii vyzvannoi polyarizacii v elektrorazvedke, yaderno-magnitnogo rezonansa pri podmagnichivanii porod i dr. V rezul'tate nalozheniya polei svyazi mezhdu nimi i geologicheskim stroeniem libo oslablyayutsya, libo usilivayutsya. Tak, naprimer, odnokratno otrazhennuyu volnu trudno vydelit' na fone mnogokratno otrazhennyh voln, antiklinal'nye podnyatiya, proslezhivaemye po vsem strukturnym etazham, vyyavit' metodami geofiziki legche, chem v sluchae, kogda oni nablyudayutsya po kakomu-nibud' odnomu gorizontu.

Princip superpozicii shiroko ispol'zuetsya v odnometodnoi interpretacii. V gravimagnitorazvedke primenyayutsya razlichnye komp'yuternye priemy razdeleniya polei na regional'nye i lokal'nye. Pri cifrovoi obrabotke seismicheskih dannyh podavlyayutsya kratnye volny. Pri kompleksnom ispol'zovanii neskol'kih metodov princip superpozicii realizuetsya kak na kachestvennom, tak i na kolichestvennom urovne. Naprimer, pri sovmestnom analize regional'nyh ili lokal'nyh anomalii na gravitacionnyh, magnitnyh, elektromagnitnyh kartah i grafikah uchityvayutsya forma i prostiranie geofizicheskih anomalii. Oni mogut sovpadat' s mestonahozhdeniem i prostiraniem geologicheskih struktur i ob'ektov ili ne sovpadat'. V poslednem sluchae anomalii, fiksiruemye raznymi metodami, svidetel'stvuyut ob otrazhenii imi geologicheskih neodnorodnostei raznoi prirody, vozrasta, sostava, glubiny zaleganiya.

1.2.4. Fiziko-geologicheskoe modelirovanie.

Fiziko-geologicheskoe modelirovanie ispol'zuetsya dlya ocenki vozmozhnostei kompleksnyh geofizicheskih issledovanii [Tarhov A.G. i dr., 1982].

1. Ocenka sravnitel'noi effektivnosti geofizicheskih metodov. Sravnitel'nuyu effektivnost' vyyavleniya anomalosozdayushih ob'ektov temi ili inymi geofizicheskimi metodami mozhno poluchit' s pomosh'yu matematicheskogo i fizicheskogo modelirovaniya. Sut' ego svoditsya k raschetu anomalii nad tipichnymi fiziko-geologicheskimi ili fiziko-geologo-gidrogeologicheskimi modelyami (FGM ili FGGM), kotorymi s toi ili inoi stepen'yu priblizheniya approksimiruyut real'nye geologicheskie obrazovaniya. Pod takimi modelyami ponimayutsya vozmushayushie tela prostoi geometricheskoi formy (shar, cilindr, stolb, plasty, kontakty i dr.) s opredelennymi razmerami i glubinoi zaleganiya (geometriei) i otlichiem fizicheskih svoistv ot svoistv okruzhayushei sredy (fizikoi). Dlya nih mozhno rasschitat' anomalii (pri matematicheskom modelirovanii) ili poluchit' ih (pri fizicheskom modelirovanii). Odin i tot zhe geologicheskii ob'ekt (naprimer, gorizontal'no-sloistaya sreda, antiklinal'naya skladka, sbros, kimberlitovaya trubka, izometricheskaya polimetallicheskaya rudnaya zalezh' i t.d.) mozhet dlya raznyh geofizicheskih metodov approksimirovat'sya shodnymi ili neskol'ko razlichayushimisya FGM (ili FGGM).

Provedya raschet anomalii dlya raznyh metodov, mozhno poluchit' sravnitel'nye harakteristiki, naprimer, cherez pokazatel' kontrastnosti ( $\gamma$ ):

$\gamma=\left( A_{max}-A_{cp} \right) / \sigma_{fon},$

(1.1)

gde $A_{cp}=\sum\limits_{i=1}^{n}A_i /n, \sigma_{fon}=\sqrt{\sum\limits_{i-1}^{n}\left(A_i - A_{cp}\right)^2/n}$ . Zdes' $A _{ i} , A _{sr}$ i $A _{ max}$ - sootvetstvenno anomaliya v lyuboi tochke, srednyaya po izuchaemomu uchastku s n tochkami nablyudenii i maksimal'naya anomaliya nad centrom ob'ekta, $\sigma _{ fon}$ - fonovoe standartnoe otklonenie, harakterizuyushee uroven' pomeh i tochnost' s'emki. Pri vyyavlenii anomalii rukovodstvuyutsya pravilom " treh sigm i treh tochek " . Soglasno etomu pravilu, anomalii schitayutsya nadezhnymi, esli oni po amplitude prevyshayut $3 \sigma _{ fon}$ , a po protyazhennosti proslezhivayutsya bolee chem na treh tochkah profilya. Pokazatelem nadezhnosti anomalii yavlyaetsya $\gamma m$ , gde $m$ - shirina anomalii na urovne $3 \sigma _{fon}$ .

Bolee universal'noi harakteristikoi effektivnosti metoda yavlyaetsya energeticheskoe otnoshenie anomaliya/pomeha ( $\gamma _{ e}$ )

$\gamma_{e} =\sum A_{i}^{2}/\sigma_{fon}^{2}= A_{cp}^{2} n / \sigma_{fon}^{2},$

(1.2)

gde $\sigma_{fon}^{2}$ nazyvaetsya obshei dispersiei, zavisyashei ot urovnya pomeh i tochnosti s'emki.

V celom effektivnost' togo ili inogo geofizicheskogo metoda opredelyaetsya: prirodoi ili sposobom sozdaniya polya, kontrastnost'yu fizicheskih svoistv razvedyvaemogo ob'ekta i okruzhayushei sredy, sootnosheniem vertikal'noi moshnosti (razmerov) i glubiny zaleganiya, nalichiem sverhu ekraniruyushih gorizontov s rezko kontrastnymi svoistvami, a takzhe neodnorodnost'yu vmeshayushei sredy i poverhnostnyh otlozhenii, sozdayushih geologicheskie pomehi, intensivnost'yu prirodnyh i promyshlennyh pomeh, tochnost'yu s'emok, vliyayushih na velichinu $\sigma _{ fon}$ , i drugimi faktorami.

Fiziko-matematicheskoe modelirovanie i raschet otnoshenii anomaliya/pomeha ( $\gamma$ ili $\gamma _{ e}$ ) mozhno provodit' na raznyh stadiyah geologo-geofizicheskih rabot. Na stadii proektirovaniya rabot, pol'zuyas' apriornymi dannymi predydushih geologo-geofizicheskih rabot, mozhno ocenit' razreshayushuyu sposobnost', a znachit, effektivnost' obnaruzheniya iskomogo ob'ekta raznymi geofizicheskimi metodami i vybrat' iz nih dlya provedeniya rabot 2-3 naibolee podhodyashih. Na stadii poiskovyh rabot, postroiv grafiki i karty $\gamma$ ili $\gamma _{ e}$ dlya vseh ispol'zuemyh metodov, mozhno bolee dostoverno vyyavit' mestopolozhenie razvedyvaemyh ob'ektov. Na stadii razvedki po dannym kolichestvennoi interpretacii FGM dlya raznyh metodov mozhno utochnit' glubinu zaleganiya, razmery, fizicheskie svoistva ob'ekta, po kotorym ocenit' ego geologo-gidrogeologicheskie parametry i celenapravlenno postavit' razvedochnoe burenie.

2. Reshenie pryamyh i obratnyh geofizicheskih zadach dlya raznyh klassov FGM. Sushnost' teorii geofiziki v obshem plane svoditsya k matematicheskomu ili fizicheskomu modelirovaniyu pryamyh i obratnyh zadach dlya raznyh klassov FGM (ili FGGM). Naibolee rasprostranennym klassom FGM yavlyayutsya odnomernye modeli, v kotoryh fizicheskie svoistva menyayutsya v odnom napravlenii, naprimer, s glubinoi. Eto tipichno dlya gorizontal'no-sloistyh sred ili sred, zalegayushih s uglami naklona men'she 10 $^\circ$ . Osnovnymi metodami izucheniya takih razrezov yavlyaetsya seismorazvedka metodami otrazhennyh (MOV) i prelomlennyh (MPV) voln i elektromagnitnye zondirovaniya (EMZ).

Dvumernye modeli (naklonno-sloistye plasty, sredy s vytyanutymi strukturami, tektonicheskie narusheniya, linzoobraznye zalezhi tverdyh iskopaemyh i dr.) izuchayutsya kak etimi zhe metodami (MOV, MPV, EMZ), tak i metodami gravirazvedki, magnitorazvedki, elektromagnitnogo profilirovaniya (EMP), termorazvedki, yadernoi geofiziki.

Trehmernye modeli (shtokoobraznye, izometricheskie zalezhi poleznyh iskopaemyh i dr.) izuchayutsya metodami gravirazvedki, magnitorazvedki, elektromagnitnogo profilirovaniya, yadernoi geofiziki.

Osnovnymi FGGM yavlyayutsya:

gorizontal'no-sloistye tolshi, predstavlennye sverhu suhimi porodami zony aeracii, a nizhe obvodnennymi porodami libo s rezko kontrastiruyushei po fizicheskim svoistvam granicei - urovnem gruntovyh vod (v grubooblomochnyh otlozheniyah i peskah), libo s gradientnym izmeneniem fizicheskih svoistv v zone kapillyarnoi kaimy (v melkozernistyh peschano-glinistyh otlozheniyah). Snizu obvodnennye porody podstilayutsya vodoupornymi glinistymi ili skal'nymi porodami. V nih mozhet nahodit'sya eshe neskol'ko gorizontov podzemnyh vod, vklyuchaya artezianskie, s raznoi mineralizaciei, obychno povyshayusheisya s glubinoi;
krutozalegayushie sloistye tolshi s treshinno-karstovymi podzemnymi vodami, priurochennymi k tektonicheskim narusheniyam, zonam treshinovatosti skal'nyh i zakarstovannosti karbonatnyh otlozhenii.

Pervye izuchayutsya seismorazvedkoi metodom prelomlennyh voln (MPV), a takzhe razlichnymi modifikaciyami elektromagnitnyh zondirovanii (EMZ): vertikal'nymi elektricheskimi s izmereniem kazhushihsya soprotivlenii (VEZ) i vyzvannyh potencialov (VEZ-VP), chastotnymi zondirovaniyami (ChZ), zondirovaniyami stanovleniem polya (ZS) i dr. Vtorye razvedyvayutsya razlichnymi modifikaciyami elektromagnitnogo profilirovaniya (EMP), yadernymi metodami, rezhe gravirazvedkoi i magnitorazvedkoi.

FGM i FGGM byvayut apriornymi i interpretacionnymi. Po mere povysheniya detal'nosti rabot, rasshireniya chisla metodov i v hode kompleksnoi interpretacii predstavleniya o vide i parametrah FGM i FGGM menyayutsya, utochnyayutsya. Sami modeli stanovyatsya osnovoi dlya postroeniya okonchatel'nyh geologo-geofizicheskih razrezov i kart.

Nazad| Vpered

Publikacii s klyuchevymi slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Sm. takzhe: Protivosumerechnye luchi i festival' planet Voshod Zemli: video Udarnyi krater Manikuagan: vid iz kosmosa Zemlya i Luna: vid s drugoi storony Snezhnaya burya 1938 goda v Verhnem Michigane Polet nad nochnoi Zemlei – II Apollon-17: serp Zemli Vse publikacii na tu zhe temu >>

Obsudit' etu publikaciyu

Versiya dlya pechati

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