Идея модельности и идея комплексирования.

Идея модельности, т.е. идея решения обратных задач на основе перебора решений вполне конкретных прямых, сводящихся к оценке параметров геофизической аномалии по заданному в виде модели распределению источников,- центральная идея геофизики, определившая на многие годы все основные перспективы развития ее методов и ее практические успехи. Поэтому в центре проблемы поиска месторождений углеводородного сырья в изменившихся, весьма сложных, геологических условиях, упоминавшихся в гл.1, находится задача построения адекватных ФГМ нефтегазоперспективных объектов: выбор и обоснование приоритетных геологических, или структурно-вещественных, моделей (СВМ), их оптимальная петрофизическая параметризация, т.е. синтез соответствующих петрофизических моделей (ПФМ) и, наконец, расчет самих физико-геоогических моделей (ФГМ) объектов поиска нефти и газа, отражающих закономерности распределения в геологическом пространстве аномальных геофизических полей, обусловленных геометрией источников, их взаимным расположением и петрофизическими свойствами.

Модельный подход позволяет снять проблему существования решения обратной задачи: можно всегда подобрать такое распределение источников, которое способно описать любые флуктуации, любые особенности распределения аномального геофизического поля. Однако при решении обратной задачи в однометодном варианте со всей остротой встает вопрос о поиске единственно верного варианта этого решения - проблема единственности, наиболее значимая в практике интерпретации геопотенциальных полей. К примеру, известно, что Δg (гравитационное поле) над объектом сферической формы таково, как если бы вся его эффективная масса была сосредоточена в центре тела, т.е. множество источников-шаров с одинаковой массой М_изб и местоположением (Х₀,Z₀) центра, но имеющих разные размеры (радиусы) и, следовательно, разную глубину залегания сферической поверхности создают в поле Δg одинаковые по размерам и форме (тождественные) аномалии (рис. 2.1). Это явление именуется теоретической эквивалент­ностью.

Следствием такой эквивалентности является то обстоятельство, что интерпретируя поле Δg можно найти только Мизб и Z0, или, иными словами, получить решение обратной задачи в виде бесконечного множества шаров разного радиуса Ri и различной плотности σi, но с одинаковой избыточной массой и местоположением центра. Если, скажем, проведя гравиметрические наблюдения получим симметричную кривую с максимумом Δgmax, можно этот максимум представить интегралом

Δg_max=G

где G – гравитационная постоянная, r- глубина центра массы, V- объем шара.

Для однородного шара это выражение можно переписать так:

Δg_max=G(М_изб/r²)=G[V(σ₁- σ₀)/r²]/

Поскольку V=4/3 πR³, то для нахождения R, а затем и глубины залегания h=r-R- верхней кромки, т.е. глубины вскрытия поверхности аномалиеобразующего тела, аппроксимируемого шаром (это может быть и антиклинальная изометричная в плане нефтегазоносная структура, или изометричный соляной купол, или гнездообразная залежь полиметаллических руд и пр.), понадобится узнать σ_изб= σ₁- σ₀ (плотностную характеристику разреза), т.к.

М_изб=V · σ_изб=V(σ₁- σ₀).

К сожалению по гравиметрическим наблюдениям на дневной поверхности таких данных получить нельзя, т.е. нельзя по данным одной только гравиразведки довести решение геологической задачи до конца – прийти к единственному правильному варианту без привлечения внешней, дополнительной информации. Однако, если дополнить кривую Δg кривой ВЭЗ (вертикальных электрических зондирований), получаемой в результате проведения работ методом сопротивлений на постоянном токе, желанный вариант будет получен: границы раздела аномалиеобразующего источника (верхняя кромка) будет отмечена перегибом кривой ВЭЗ, фиксирующим скачок сопротивления. *

Тем самым, из упомянутого бесконечного семейства шаров будет извлечен единственный, отвечающий реальности. Разумеется, произойдет это только в том случае, если рудное тело характеризуется и повышенной (или пониженной) плотностью, и иным сопротивлением, чем у вмещающих пород. Такое соответствие, или даже родство физических свойств, на самом деле совсем не случайно, а напротив закономерно, т.к. отличаясь от окружающих пород своим минералогическим составом и строением, имея иные вещественно-структурные параметры, рудное тело будет иметь и другие значения плотности, электрического сопротивления, магнитной восприимчивости, скорости распространения упругих волн, то есть другие физические свойства. Рудное тело тем самым становится источником аномалий в распределении различных физических полей: силы тяжести, магнитного, электрических и прочих. Все это подводит нас к осознанию возможности и необходимости комплексирования различных геофизических методов для получения однозначных решений геологических задач, или, по крайней мере, сужения пределов их неоднозначности.

Комплексирование можно назвать второй центральной идеей разведочной геофизики, которая сложилась именно как совокупность методов, основанных на анализе косвенной по своей природе, но разносторонней информации об объектах поиска. Очевидно, что в сложных геологических ситуациях и при решении таких сложных геологических задач как прогнозирование разреза или прямые поиски, когда полезные аномальные эффекты сопоставимы по величине с уровнем помех, комплексирование является, по существу, единственным надежным поисковым инструментом. В плане практической интерпретации косвенных геофизических данных комплексирование приводит к необходимости рассмотрения комплексных многопараметровых моделей, но при этом геологически непротиворечивых. Такие модели называют согласованными.

Дата добавления: 2015-10-26