Жетекшісі: Умирова Гульзада Кубашевна

sabina_kudaybergenova@inbox.ru

Анықтамалар:

Соңғы жылдарда біз білетін теориялық шектерді ескертуге, потенциалдық өрістердің қасиеттерін қолдануға және де алғашқы геологиялық ақпараттарды кең пайдалануға негізделген өрістерді интерпретациялаудың жаңа әдістері ұсынылып жатыр. Олардың негізгі мақсаты – геологиялық орта құрылысының үш өлшемді моделін тұрғызу. Бұл модель бақыланған өріс пен алғашқы ақпараттармен тексеріледі.

XX ғасырдың 80-ші жылдарында профессор В.М. Новоселицкий үш бұрышты полигондағы көлденең градиенттерінің векторларын есептеу шешімінің тұрақтылығын дәлелдеген болатын. Осы мәселе VECTOR деген компьютерлық жүйесі көмегімен іске асырылатын векторлық сканирлеу әдісінің негізінде жатыр.

VECTOR жүйесі тау жыныстардың қасиеттер таралуының үш өлшемді көрінісін тұрғызуға және аномалия көздерін кеңістікте жергілектеуге мүмкіндік береді. Осы мәселе VECTOR жүйесінің негізгі жақсы жағы болып табылады және осыған сай оны геофизикалық жұмыстар практикасында кең қолданылады.

Векторлық сканирлеу мағынасы:VECTOR жүйесі қолденең градиенттерінің векторларын есептеуге, оларды өңдеуге, трансформациялауға және трансформанталарды интегралдауға негізделген гравитациялық және магниттік өрістердің келесі мәліметтері болуы мүмкін:

1.Профильдер немесе пункттардың еркін жүйесі арқылы тұрғызылған далалық бақылаулар нәтижелері

2.Әр түрлі редукциядағы карталардан түсірілген аномалияның мәндері 

3.Сызықтық интегралдық елестер әдісінің негізінде өрістерді аналитикалық аппроксимациялаудың нәтижелері.

Векторлық сканирлеу әдісінде тереңдік көздер тудыратын өрістер жойылады. Осы эффектті қашықтық жоғарлаған сайын өріс пен оның градиенті әртүрлі азаятынымен түсіндіруге болады. Ауырлық күші өрісіне қарағанда градиент жылдам азаяды, ал орташалауды градиенттің бағытына сай жасайды.

VECTOR жүйесінде іске асырылған жаңа әдіспен екі өрістердің айырым картасын тұрғызу болады. h_1эфф және h_2эфф тереңдіктерден төмен жарты кеңістіктердің өрістерін бөлу есебін шығарғанда, осы екі тереңдіктер ортасындағы көлденең қабатта орналасқан геологиялық объектілер тудыратын гравитациялық эффектін анықтауға болады. Қабаттың жабыны мен табанының тереңдігі (яғни қабаттың қалыңдығы) трансформацияның екі коэффициенттерімен анықталады. Осының нәтижесінде сәйкесінше екі өрістердің айырым картасын тұрғызуға болады.

Өрістің үш өлшемді диаграммалары – бұл Жер беті магниттік және гравиметриялық түсірілім нәтижелерін көрсетудің жаңа тәсілі. Оларды гравитациялық өрісінің үш өлшемді интегралдық диаграммалары мен гравитациялық өрісінің екі өрістердің айырымдық үш өлшемдік диаграммаларына бөледі. Бірінші диаграммаларды:

1) градиенттер модульдерінің карталары арқылы;

2) өрістердің градиенттеріндері негізінде қайта тұрғызылған өрісі g арқылы тұрғызады.

Екінші түрдегі диаграммаларды градиент модульдерінің айырым карталары және қайта тұрғызылған өрістердің айырым карталары негізінде тұрғызады. Осы диаграммаларды квазитығыздықтың таралуының диаграммаларымен санауға болады. Өрістердің 3D диаграммалары мен олардың көлденең және тік қималарының анализі аномалия көздерін кеңістікте жергіліктеуге мүмкіндік береді. Үш өлшемді айырымдық диаграммалар мен айырымдық өрістер карталары зерттеленетін ауданның геологиялық құрылысын анықтаудың негізі болып табылады.

Гравитациялық және магниттік аномалиялар интерпретациясының теориялық негізін жоғары сатыға көтеру VECTOR жүйесінің үлкен өрістерді бөлетін қабилеттілігіне негізделген.

Жүйе тек қана латераль бойымен емес, тереңдік арқылы өрістерді ажыратуға мүмкіндік береді. Векторлық сканирлеуирлеу әдісінің мүмкіндіктері әр түрлі тереңдіктерде орналасқан үш нүктелік көздер тудыратын гравитациялық өрісінің моделінде көрсетілген (1 сурет).

Айтарлықтай, транформацияның классикалық тәсілдері көмегімен (стандарттық орташалау, жоғарғы туындыларды есептеу) көздердің осындай типтерінің өрістерін ажыратуға практикалық болмайды. Трансформацияны VECTOR жүйесі көмегімен іске асырғанда өрістің айқын бөлінуін бақылап отырмыз. Магниттік өрісі көздерін бөлгенде аналогиялық қортындар ала аламыз.

1-сурет.  жүйесі мен өрістерді трансформациялаудың стандартты технологияларының бөлу мүмкіндіктерін салыстыру: а) модель; б) стандартты орташалау; в)  жүйесіндегі өңдеудің нәтижелері

VECTOR жүйесіндегі ауырлық күшінің көлденең градиенттерін есептеу процедурасы мен олардың келесі трансформациясы алғашқы деректердің қателігіне тәуелсіз. 2 суретте сызықтықсыз аймақты фонмен және математикалық күтуі 0 тең кездейсоқ қатемен күрделенген үш сфералардың гравитациялық өрісі көрсетілген.

VECTOR жүйесіндегі осы өрістің трансформациясы вертикаль бойымен орналасқан көздердің бар болуы туралы қортындарды жасауға болатынын суреттен бақылап отырмыз. Жоғарғы жиіліктік құраушысын диаграмманың тек үстінгі жағында көріп отырмыз (тек қана транформацияның азғантай коэффициенттерінде).

2-сурет. Алғашқы деректер қателігінің жүйесіндегі трансформация нәтижесіне әсері: а) модель; б) қосылған өрісті  жүйесінде өңдеудің нәтижесі

Аномалия тудыратын көздердің тереңдігін анықтау

Векторлық сканирлеуирлеу әдісінде өрістің таралуының үш өлшемді диаграммасындағы Z осі трансформация коэффициентінің мәніне сай сандық түрге ауыстырылады. Трансформация коэффициентінің мәні орташалау терезенің мөлшеріне және зерттеленетін ауданның көлеміне тәуелді. Осыдан аномалия тудыратын объектілердің жатыс тереңдігін бағалау процедурасын сапалық интерпретацияға жатқызамыз.

Тереңдікті сандық бағалау үшін «батыру» әдісін ұсынған. Үш өлшемді диаграммаға нүктелік көз қоздыратын өрісті «батырады». Содан соң белгілі тереңдікті трансформация коэффициенттерімен салыстырады .

Гравитациялық модельдеуді VECTOR жүйесімен біріктіріп қолдану технологиясы келесі кезеңдер арқылы іске асырылады:

- геологиялық-геофизикалық әдістермен нақты зерттелген негізгі гравитациялық шеқаралар мен геологиялық қиманың қабаттары үшін гравибарлаудың тура есебін шығару;

- жеке беткейлер құрылысының ерекшеліктері ең жақсы көрінетін трансформация коэфициенттерін анықтау мақсатымен модельдік өрістерді VECTOR жүйесінде түрлендіру (трансформациялау);

- бұрғылау және сейсмобарлау жұмыстары негізінде жақсы зерттелген қабаттардың гравитациялық эффектерін бақыланған гравитациялық өрістен шығару және кері есепті шешу жолмен сол қабаттар параметрлерін қалдық өрістер арқылы дұрыстау;

- анықталған трансформация коэффициенттері көмегімен қалдық гравитациялық өрісті интерпретациялау.

Құрылымдық карталарды тұрғызып, олар арқылы гравибарлаудың тура есебін шығару үшін априориялық геологиялық-геофизикалық деректердің аздығында VECTOR жүйесінде түрлендірілген өріс мәндері мен ұңғымалық немесе сейсмикалық деректер негізінде алынған белгілі бір геологиялық шеқараның абсолюттік отсчеттары арасындағы корреляциялық байланыстарды қолдану қажет .

Қорытынды: VECTOR жүйесі мықты интерактивті өңдеу орталығы болып табылады. Аймақтық гравиметриялық және магнитобарлаулық талдауда орны ерекше. Теориялық зерттеулер көптеген модельді және тәжірибелік мысалдармен дәлелденген. VECTOR жүйесінде үш өлшемді квазитығыздық диаграммалары берілген тереңдік интервалында өріс көзін жергіліктеу үшін тұрғызылған. Таңдалған параметрмен өңдеуге байланысты гравитациялық аномалияны айқындауға болады, яғни жер өрісінің кез-келген көлденең қабатшасы гравитациялық аномалияның көлемдік түрі – үш өлшемді квазитығыздықты диаграмманы алуға болады. VECTOR жүйесін қолданудан потенциалды өрістің талдау мүмкіндігі артады және геологиялық күрделі мақсаттарды шешуде орны зор. Аномалия көзінің жатысын анықтайды.

Қолданылған әдебиет тізімі:

1 Миронов В.С. Курс гравиразведки. – М: Недра, 1980.

2 Н.П. Грушинский, Н.Б.Сажина. Курс гравиразведки – М: Недра, 1982

3 Сорокин Л.В. Гравиметрия и гравиметрическая разведка. – М: Гостоптехиздат. 1963.

4 К.Е.Веселов. Гравиметрическая съемка. – М. Недра, 1986.

5 Гравиразведка. Справочник геофизика. – М: Недра, 1996

6 Огородова Л.В., Шимбирев Б.П., Юзефович А.П. Гравиметрия – М: Недра,1978.

7 Юзефович А.П., Огородова Л.В. Гравиметрия – М. Недра,1980.