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

1.3. Principy kachestvennoi i kolichestvennoi interpretacii kompleksnyh geofizicheskih dannyh

1.3.1. Kachestvennaya interpretaciya pri kompleksirovanii geofizicheskih metodov.

Kachestvennaya interpretaciya svoditsya k vydeleniyu mestopolozheniya anomaloobrazuyushih ob'ektov, ob'yasneniyu ih prirody, vyyavleniyu anomalii, sozdannyh odnimi i temi zhe istochnikami (naprimer, rudnye) ili raznymi (naprimer, rudnye i nerudnye). Vydelenie anomalii mozhet provodit'sya vizual'no ili statisticheskim sposobom s pomosh'yu EVM. Sushnost' ego osnovana na principe analogii, kotoryi sostoit v perenesenii na neizvestnyi uchastok podhodov k analizu anomalii s etalonnyh, izuchennyh uchastkov shodnogo geologicheskogo stroeniya ili iz " banka dannyh " [Tarhov A.G. i dr., 1982].

Nachinayut kachestvennuyu interpretaciyu s vydeleniya: anomalii raznogo znaka (maksimumov, minimumov), s raznoi stepen'yu " izrezannosti " , gde chereduyutsya nebol'shie znakoperemennye anomalii s tem ili inym prostranstvennym periodom, nulevyh (spokoinyh) znachenii i t.p. Zakodirovav ih, naprimer, v vide normal'nogo ryada cifr 1, 2, 3, ... i podschitav, skol'ko anomalii togo ili inogo koda prihoditsya na edinicu izuchaemoi ploshadi, mozhno s pomosh'yu EVM provesti kartirovanie, snachala po odnomu ( $h$ ), a zatem po kompleksu ( $h, u, z, \ldots$ ) metodov.

Dlya ocenki svyazi mezhdu anomaliyami togo ili inogo vida (naprimer, maksimumov ili minimumov) raznyh metodov mozhno rasschitat' po $n$ anomaliyam koefficient lineinoi korrelyacii ( $r _{ xy}$ ):
$r_{xy}=\frac{\sum\limits_{i=1}^n\left( x_i - x_{cp}\right)\left(y_i - y_{cp}\right)}{n\sigma_x \sigma_y},$ (1.3)

gde $x_{cp}=\sum\limits_{i=1}^n x_i/n,\; \sigma_x=\sqrt{\frac{\sum\limits_{i=1}^n \left( x_i - x_{cp}\right)^2}{n}}$ . Analogichnym obrazom rasschityvayutsya znacheniya $y_{ sr}$ i $\sigma _{ y }$ . Pri 0,7 $\lt |r _{ xy}| \lt$ 1 svyazi mezhdu raznymi fizicheskimi polyami ustoichivy i obuslovleny odnim i tem zhe istochnikom. Pri $|r _{ xy}| \lt$ 0,5 mozhno govorit' o slabyh svyazyah ili ob ih otsutstvii, chto svidetel'stvuet, naprimer, o razlichnoi prirode anomalii.

Zakanchivayut kachestvennuyu interpretaciyu analizom kolichestvennyh priznakov anomalii. Obychno eto koefficienty kontrastnosti $\gamma _{ k}$ i $\gamma _{ e k}$ (1.1), gde $k$ - nomer metoda. Nadezhnoe vydelenie anomalosozdayushih ob'ektov po kompleksu metodov ( $k$ = 1, 2, 3, ..., $M$ ) mozhno, naprimer, poluchit' s pomosh'yu funkcii kompleksnogo pokazatelya (FKP):

$FKP = \sum\limits_{k=1}^M C_k |\gamma_k|,$

(1.4)

gde $M$ - chislo metodov v komplekse, $| \gamma _{k} |$ - absolyutnoe znachenie koefficienta kontrastnosti, $C _{ k}$ - logiko-evristicheskii vesovoi koefficient, vvodimyi interpretatorom na osnove obshih teoreticheskih ili prakticheskih predstavlenii (naprimer, pri izuchenii massivnoi sul'fidnoi zalezhi mozhno prinyat' $S _{ sp}$ = 2, $S _{ vp}$ = 1,5, $S _{ ks}$ = 1 i t.d.). Na kartah i grafikah FPK maksimumami vydelyayutsya polozheniya epicentrov samyh dostovernyh anomalosozdayushih ob'ektov.

Sushestvuyut i drugie priemy vydeleniya slabyh anomalii: priemy raspoznavaniya obrazov, diskriminantnyi, klasternyi, faktornyi i drugie vidy analizov. Sushnost' ih svoditsya k izucheniyu anomalii na etapah obucheniya i analiza. Pri obuchenii ispol'zuyutsya matematicheskie priemy ocenki priznakov anomalii nad zavedomo izvestnymi ob'ektami, naprimer, promyshlennymi zalezhami rud. Na etape analiza eti priznaki ispol'zuyutsya dlya obrabotki ryadovyh anomalii i raspoznavaniya iskomyh ob'ektov. Algoritmy raznoobraznyh metodov raspoznavaniya obrazov trebuyut bol'shogo ob'ema vychislenii s ispol'zovaniem EVM.

1.3.2. Principy kolichestvennoi interpretacii kompleksnyh geofizicheskih dannyh.

Kolichestvennaya interpretaciya geofizicheskih dannyh byvaet pometodnoi i sovmestnoi, s ispol'zovaniem komp'yuterov ili avtomatizirovannyh sistem ( Kuzne-cov O.L., Nikitin A.A., 1992).

1. Sushnost' pometodnoi i sovmestnoi kompleksnoi interpretacii. Kolichestvennaya interpretaciya kompleksnyh geofizicheskih dannyh svoditsya k opredeleniyu geometricheskih i geologo-gidrologicheskih harakteristik razvedyvaemyh ob'ektov po sovokupnosti reshenii obratnyh zadach dlya raznyh metodov. Naibolee prostym yavlyaetsya reshenie obratnyh zadach dlya geofizicheskih metodov, opisyvaemyh shodnymi zakonami, naprimer, dlya potencial'nyh metodov geofiziki (gravitacionnogo, magnitnogo, estestvennogo elektricheskogo polya). Pri reshenii obratnyh zadach metodom sravneniya polevyh krivyh s raschetnymi postepenno izmenyayutsya geometricheskie i fizicheskie parametry razvedyvaemyh ob'ektov do polucheniya takih razmerov, formy, glubiny zaleganiya i fizicheskih svoistv, kotorye obespechivayut sovpadeniya polevyh i raschetnyh krivyh.

Sovmestnoe reshenie obratnyh zadach dlya neskol'kih metodov realizuetsya putem ispol'zovaniya sposobov mnogomernoi statistiki. Prosteishim iz nih yavlyaetsya poluchenie uravneniya mnogomernoi regressii. Dlya etogo eksperimental'no, s pomosh'yu parametricheskih nablyudenii, naprimer, po skvazhinam i rezul'tatam petrofizicheskih issledovanii, rasschityvayutsya te ili inye geologo-gidrologicheskie i geometricheskie parametry, vyrazhaemye chislenno ( $y _{ i}$ ). Eto mogut byt' litologiya ryhlyh osadochnyh porod, opredelyaemaya cherez srednii diametr tverdyh chastic ( $d _{ sr}$ ); koefficienty soderzhaniya rudnyh mineralov v porode ( $K _{ r}$ ), poristosti ( $K _{ p}$ ), vodonasyshennosti ( $K _{ v}$ ), fil'tracii ( $K _{ f}$ ), vodoprovodimosti ( $T _{ v} = K _{ sr } \cdot h$ , gde $h$ - moshnost' sloya); glubiny zaleganiya opornyh gorizontov ( $N$ ), naprimer, kristallicheskogo fundamenta i dr.

Dlya teh zhe ob'ektov opredelyayutsya geofizicheskie parametry ( $h _{ i}$ ), poluchaemye naibolee tochno, t.e. te, na kotorye princip ekvivalentnosti deistvuet naimen'shim obrazom. Naprimer, $\Delta g _{ max }\cdot h / \Delta \sigma$ ( $\Delta g _{ max}$ - maksimal'naya gravitacionnaya anomaliya ot ob'ekta s izbytochnoi plotnost'yu $\Delta \sigma$ , raspolozhennogo na glubine $h$ ); prodol'naya elektricheskaya provodimost' sloya, podstilaemogo vysokoomnoi tolshei ( $S _{ i} = h _{ i } / \rho _{ i}$ ); poperechnoe elektricheskoe soprotivlenie sloya postoyannomu toku ( $T _{ i} = h _{ i } \cdot \rho _{ i}$ ) ili moshnost' ( $h _{ i}$ ) sloya pri zondirovanii peremennymi polyami, esli on podstilaetsya nizkoomnoi tolshei, i dr. V hode parametricheskih nablyudenii (algoritm obucheniya) ispol'zuetsya formula mnogomernoi lineinoi regressii:

$y_{j} =a_{0} + \sum\limits_{i=1}^{n} a_{i} x_{i},$

(1.5)

gde $a_{0} =y_{jcp} -\sum a_{i} x_{icp}, \; a_{i} =b_{i} \frac{\sigma_{yj} }{\sigma_{\xi } }$ . Zdes' $y _{ j}$ - geologicheskii parametr, opredelyaemyi po n geofizicheskim metodam ( $x _{ 1} , x _{ 2}, \ldots, x _{ i}, \ldots, x _{ n}$ ), $a _{ 0}$ - svobodnyi chlen, $a _{ i}$ - koefficienty regressii, znacheniya $x _{ isr} , y _{ jsr} , \sigma _{ xi} , \sigma _{ yj}$ rasschityvayutsya po formule (1.3), $b _{ i}$ - vspomogatel'nye koefficienty, poluchaemye pri reshenii sistemy lineinyh uravnenii mnozhestvennoi regressii, ${r}_{nj} = \sqrt{\sum\limits_{i=1}^{n} {b}_{i} \cdot {r}_{iy}}$ - mnozhestvennyi koefficient korrelyacii, $r _{ iy}$ - koefficient parnoi korrelyacii mezhdu $y _{ j}$ i $x _{ i}$ (1.3).

V kachestve primera mozhno privesti poluchennoe avtorom uravnenie svyazi mezhdu procentnym soderzhaniem medi (Su) na odnom iz plastovyh mestorozhdenii med'soderzhashih rud i parametrami vyzvannoi ( $\eta$ ) i estestvennoi ( $\alpha$ ) polyarizacii Cu = 1,46 + 0,35 $\eta$ - 0,04 $\alpha$ pri $r$ = 0,83.

2. Avtomatizirovannye sistemy kompleksnoi interpretacii. Sovremennye metody izucheniya nedr osnovany na ispol'zovanii geologicheskih, geohimicheskih i raznourovnevyh (kosmicheskih, vozdushnyh, nazemnyh, morskih i skvazhinnyh) geofizicheskih metodov. V rezul'tate registriruyutsya ogromnye massivy informacii, iz kotoroi real'no obrabatyvaetsya ne bolee 10%. Povyshenie effektivnosti i kachestva rabot trebuet sozdaniya avtomatizirovannyh sistem obrabotki (i interpretacii) dannyh (ASOD) na EVM. Etim zanimaetsya novaya otrasl' geologii - geoinformatika. Razrabatyvayutsya ASOD, orientirovannye na otdel'nye metody (gravi-, magnito-, elektro-, seismorazvedku, yadernuyu geofiziku, GIS), tehnologii (kosmicheskie, aerogeofizicheskie, polevye, morskie, skvazhinnye), problemy (poiski nefti i gaza, rudnyh iskopaemyh, vody, reshenie zadach inzhenernoi geologii, gidrogeologii, geoekologii i ohrany okruzhayushei sredy), regiony (Russkaya platforma, Vostochnaya i Zapadnaya Sibir' i dr.). Lyubaya iz sistem sostoit iz banka (bazy) dannyh, sistemy upravleniya i biblioteki obrabatyvayushih (prikladnyh) programm.

Bolee slozhnym etapom yavlyaetsya sozdanie integrirovannyh ASOD dlya kompleksnogo geologo-geofizicheskogo provedeniya geologo-razvedochnyh rabot, sovmestnoi obrabotki i interpretacii materialov. Ih osnovoi stanet ne tol'ko baza dannyh, no i baza znanii kak personal'nyh (PBZ), tak i obobshennyh (OBZ). Yadrom bazy znanii yavlyayutsya dannye oprosov specialistov-ekspertov, provodimyh s cel'yu razrabotki strategii kompleksnyh issledovanii nedr. V rezul'tate budut sozdavat'sya avtomatizirovannye i ekspertnye sistemy na osnove teh ili inyh komp'yuternyh tehnologii. Poslednie dolzhny vklyuchat' proektirovanie, provedenie rabot i kompleksnuyu interpretaciyu.

1.4. Osnovy petrofiziki

Otvetstvennym, inogda samym trudnym i neodnoznachnym po rezul'tatam etapom kompleksnyh geofizicheskih issledovanii yavlyaetsya geologo-tektonicheskoe, petrofizicheskoe, gidrogeologicheskoe, inzhenerno-geologicheskoe, merzlotno-glyaciologicheskoe i ekologicheskoe istolkovanie rezul'tatov. Ono vypolnyaetsya s pomosh'yu petrofizicheskih issledovanii [Vahromeev G.S. i dr., 1997].

Nazad| Vpered

Publikacii s klyuchevymi slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Sm. takzhe: 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 Samyi bol'shoi kamen' v nashei Solnechnoi sisteme 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