Імітаційне моделювання в структурній гравірозвідці

Abstract

Відповідно до призначення геофізичної розвідки інтерпретацію гравіметричних матеріалів спрямовано на пошуки і розвідку корисних копалин на тлі досліджень будови геологічного розрізу. Завданням кількісної інтерпретації, у якій використовуються методи рішення прямих та обернених задач гравірозвідки, є моделювання гравітаційного поля (пряма задача) та моделювання густинної будови геологічних середовищ (обернена задача). У статті викладено методику гравіметричного моделювання, яку засновано на побудові неформальної послідовності еквівалентних рішень. Наведено технологічні та геологічні ознаки методів моделювання густинної будови складних геологічних середовищ, серед яких важливими є геологічна змістовність, узгодженість з апріорними матеріалами та підпорядкованість моделювання геологічним гіпотезам. Викладено актуальність, цілі і методику імітаційного моделювання. Призначенням імітаційного моделювання є дослідження властивостей обернених задач гравірозвідки у загальній постановці, а також оцінювання ступені детальності і достовірності методики та технологій гравітаційного моделювання, що претендують на ефективне вирішення геологічних завдань. На прикладі імітаційного випробування методики неформальної послідовності еквівалентних рішень структурної оберненої задачі показано, що комплексна інтерпретація даних сейсморозвідки і гравірозвідки надає можливість детально відтворювати будову структурних розрізів у геогустинних моделях. Досліджено шляхи підвищення достовірності гравітаційного моделювання структурних розрізів та визначено, що кращим наближенням регіонального фону є нахилена площина, яка апроксимує спостережене поле сили тяжіння на ділянках площі досліджень, які найкраще вивчено. Також, підвищення достовірності результатів моделювання можна досягти за рахунок перебудови ближніх бокових зон у моделях структурного типу в інтерактивному процесі рішення обернених задач гравірозвідки. Змістовність моделювання перш за все залежить від досвіду інтерпретатора, оскільки комп’ютерні технології рішення прямих та обернених задач гравірозвідки є лише інструментом інтерпретації.

In accordance with the purpose of geophysical exploration, the gravity data interpretation is aimed at prospecting mineral resources which is based on the study of the geological cross-section structure. The task of quantitative interpretation, which uses methods of gravity modeling and gravity inversion, is the modelling of a gravity field (gravity modeling) and of a density structure of geological environments (gravity inversion). The article presents the definition and steps of the gravity data modelling technique. This technique is based on the construction of an informal sequence of equivalent solutions. The technological and geological features of methods for modelling the density structure of complex geological environments are given; among them geological content, consistency with a priori data and the subordination of modelling to geological hypotheses are important. The topicality and methods of simulation modelling are outlined. The purpose of simulation modelling is to study the properties of gravity inversion in the general formulation, as well as to evaluate the degree of detail and reliability of the methods and technologies of gravity modelling, which claim to be an effective solution to geological problems. The example of structural simulation testing of the methods of informal sequence of equivalent solutions and its computer technologies shows that a complex interpretation of seismic and gravity measurements data enables the creation of detailed density models of structural cross-sections. The ways of increasing the veracity of gravity data modelling of structural cross-sections have been studied. It is revealed that the best approximation of the regional background is an inclined plane which approximates the observed field of gravity according to characteristic pickets over the research areas that are better studied. The increase in the veracity of modeling can also be achieved by rebuilding the near side zones in the structural type models in an interactive process of solving structural gravity inversion problems. Substantive modeling depends primarily on the experience of the interpreter since computer technologies for gravity modeling and gravity inversion are merely an interpretation tool.