Конечноэлементные технологии интерпретации данных гравиразведки. Монтажный метод
Категория: 13-3
УДК 550.831
П.И. Балк(1), А.С. Долгаль(2), Т.В. Балк(1), Л.А. Христенко(2)
(1) г. Берлин, Германия
(2) Горный институт Уральского отделения РАН, г. Пермь, Россия
Подведены итоги основных этапов развития конечноэлементного подхода к количественной интерпретации данных гравиразведки. Среди известных разработок авторы выделяют монтажные технологии решения обратных задач как наиболее подготовленные к одновременному учету разнородных априорных физико-геологических данных о моделируемых объектах и имеющейся дополнительной информации о свойствах помех в измерениях поля. Подчеркивается, что по ряду основных признаков монтажные алгоритмы можно рассматривать как принципиально новую генерацию методов минимизации, используемых в геофизике при изучении формы и пространственного положения источников поля.
Дается наиболее общее по сравнению с ранее известными описание монтажного подхода. Приводятся различные итерационные схемы поиска допустимых решений обратной задачи гравиразведки и описание конкретных приемов учета априорных ограничений на параметры модели источников поля.
Впервые исследуется возможность перенесения идей монтажного подхода на класс смешанных обратных задач при интервальном задании значений плотности горных пород, слагающих изучаемые геологические объекты. Приводятся модельные и практические примеры трехмерного моделирования источников гравитационного поля с использованием монтажных алгоритмов.
Ключевые слова: гравиразведка, конечноэлементный подход, монтажный метод, моделирование, алгоритм, геологические объекты.
Литература
Балк П.И. О надежности результатов количественной интерпретации гравитационных аномалий // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1980. № 6. С.43–57.
Балк П.И. Использование априорной информации о топологических особенностях источников поля при решении обратной задачи гравиметрии // Докл. АН СССР. 1989. Т. 309, № 5. С.1082–1084.
Балк П.И. Использование априорной информации о топологических особенностях источников поля при решении обратной задачи гравиметрии в рамках монтажного подхода // Физика Земли. 1993. № 5. С.59–71.
Балк П.И. Проблема параметризации и достоверности решения нелинейной обратной задачи гравиметрии // Физика Земли. 1997. № 10. С.14–32.
Балк П.И., Балк С.П. О решении нелинейной обратной задачи гравиметрии с использованием конечноэлементных представлений источников поля // Докл. РАН. 2000. Т. 371, № 2. С.231–234.
Балк П.И., Балк Т.В. Структура минимизируемого функционала в монтажных алгоритмах поиска допустимых решений обратной задачи гравиметрии // Физика Земли. 1994. № 7/8. С.98–106.
Балк П.И., Балк Т.В. Структурно-рудная обратная задача гравиметрии // Физика Земли. 1995. № 6. С.32–41.
Балк П.И., Балк Т.В. Совмещенная обратная задача грави- и магнитометрии // Физика Земли. 1996. № 2. С.16–30.
Балк П.И., Долгаль А.С. Трехмерные монтажные технологии интерпретации гравиметрических данных // Докл. РАН. 2009. Т. 427, № 3. С.380–383.
Балк П.И., Долгаль А.С., Христенко Л.А. Синтез линейной и нелинейной постановок обратной задачи в гравиразведке и магниторазведке // Геофизический журнал. 2011. Т. 33, № 5. С.51–65.
Балк Т.В., Шефер У. Монтажный метод решения совмещенной обратной задачи грави- и магнитометрии // Докл. РАН. 1992. Т. 327, № 1. С.79–83.
Балк Т.В., Новоселова М.Р., Балк П.И., Турутанов Е.Х. О точности определения нижней границы геологического объекта по гравиметрическим данным // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1988. № 3. С.81–88.
Бахвалов Н.С., Жданов Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. М.: Изд-во “БИНОМ”, 2006. 636 с.
Блох Ю.И. Проблема адексатности интерпретационных моделей в гравиразведке и магниторазведке // Геофизический вестник. 2004. № 6. С.10–15.
Булах Е.Г., Корчагин И.Н. О подборе аномальных источников гравитационного поля методом последовательных приращений модели // Докл. АН УССР. Сер. Б. 1978. С.1059–1062.
Вахромеев Г.С., Давыденко А.Ю. Моделирование в разведочной геофизике. М.: Недра, 1987. 192 с.
Долгаль А.С. Решение обратной задачи гравиразведки при поисках медно-никелевых руд // Геофизический журнал. № 6. 1993. С.83–88.
Долгаль А.С., Мичурин А.В. Новая модификация монтажного метода решения нелинейной обратной задачи гравиметрии // Уральский геофизический вестник. № 2 (17). 2010. С.34–40.
Дядюра В.А., Шалаев С.В. Определение местоположения локальных геологических объектов по гравитационным аномалиям // Вопросы разведочной геофизики. 1968. Вып. 8. С.31–36.
Евтушенко Ю.Г. Методы решения экстремальных задач и их приложение в системах оптимизации. М., 1982. 432 с.
Завойский В.Н., Неисжал Ю.Е. Декомпозиционно-итерационный метод решения обратной задачи магниторазведки // Геофизический журнал. 1979. Т. 1, № 12. С.46–52.
Канторович Л.В. О некоторых новых подходах к вычислительным методам и обработке наблюдений // Сибирский математический журнал. 1962. Т. 3, № 5. С.701–709.
Кобрунов А.И. Математические основы теории интерпретации геофизических данных: учеб. пособие. М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2008. 288 с.
Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы: построение и анализ. М.: МЦМНО, 2005. 1290 с.
Косыгин Ю.А. Основы тектоники. М.: Недра, 1974. 216 с.
Ломтадзе В.В. Интерпретация гравитационных аномалий способом эквивалентных призм // Вопросы разведочной геофизики. 1968. Вып. 8. С.36–40.
Овчаренко А.В. Подбор сечения двухмерного тела по гравитационному полю // Вопросы нефтяной и рудной геофизики. Алма-Ата: Изд-во Казахского политехн. ин-та, 1975. Вып. 2. С.71–75.
Перфильев Л.Г. Некоторые вопросы обработки и интерпретации геолого-гефизических данных на ЭЦВМ: Автореф. дисс. канд. тех. наук. М., 1972. 28 с.
Пруткин И.Л. О решении трехмерной обратной задачи гравиметрии в классе контактных поверхностей методом локальных поправок // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1986. № 1. С.67–77.
Страхов В.Н., Лапина М.И. Монтажный метод решения обратной задачи гравиметрии // Докл. АН СССР. 1976. Т. 227, № 2. С.344–347.
Тригубович Г.М., Персова М.Г., Соловейчик Ю.Г. 3D-электроразведка становлением поля. Новосибирск: Наука, 2009. 218 с.
Шалаев С.В. Геологическое истолкование геофизических аномалий с помощью линейного программирования. Л.: Недра, 1972. 142 с.
Юньков А.А., Булах Е.Г. О точности определения плотности аномальных масс методом сеток // Докл. АН УССР. 1958. № 11. С.1234–1237.
Schäfer U. Die Lösung einer inversen Aufgabe für gravimetrische und geomagnetische Anomalien mittels der Montagemethode // Potsdam. Zentralinstitut für Physik der Erde. 1990. 137 s.
Schäfer U., Balk P. The Inversion of Potential Field Anomalies by the Assembling Method: The Third Dimension // Proc. IAG Symp. № 112. Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag. 1993. P.237–241.
Сведения об авторах
БАЛК Петр Исаакович – доктор физико-математических наук. BRD, Blasewitser Ring 46, 13593, Berlin. Тел.: (4930) 364-95-15. E-mail: tatianabalk@mail.ru
ДОЛГАЛЬ Александр Сергеевич – доктор физико-математических наук, Учреждение Российской академии наук Горный институт Уральского отделения РАН. 620007, г. Пермь, ул. Сибирская, 78-А. Тел.: (342) 216-10-08. E-mail: dolgal@mi-perm.ru
БАЛК Татьяна Васильевна – кандидат физико-математических наук. BRD, Blasewitser Ring 46, 13593, Berlin. Тел.: (4930) 364-95-15. E-mail: tatianabalk@mail.ru
ХРИСТЕНКО Людмила Анатольевна – кандидат геолого-минералогических наук, Учреждение Российской академии наук Горный институт Уральского отделения РАН. 620007, г. Пермь, ул. Сибирская, 78-А. Тел.: (342) 216-66-08. E-mail: liudmila.hristenko@yandex.ru