Например, Бобцов

Сфероидальные модели рудных месторождений в рамках гравитационной томографии

Аннотация:

Введение. Представлено одно из решений задачи гравиметрии — определение рудных месторождений в мантии и коре Земли путем обработки гравитационного поля, измеренного на поверхности Земли. Предлагаемая методика предполагает решение этой формально технической задачи путем создания математической модели с возможностью компьютерного моделирования. Существующие подходы гравиметрии для отыскания месторождений требуют использования технических средств, в частности, бурильных установок. Предлагаемая методика дает возможность оценить залегание месторождений путем компьютерной обработки измеренного гравитационного поля на поверхности Земли. Метод. Суть решения прямой задачи гравиметрии состоит в расчете модельной (или измеренной) гравитационной напряженности на поверхности Земли с разбиением каждого тела месторождения на набор вертикальных стержней. При решении обратной задачи определения месторождения каждое тело моделируется однородным сфероидом. Известные расчетные соотношения для гравитационной напряженности сфероида преобразовываются в форму, удобную для реализации на компьютере путем нелинейного программирования. Определение параметров сфероида выполняется методом минимизации сглаживающего функционала Тихонова с ограничениями на параметры. Это позволяет сделать обратную некорректную (неустойчивую) задачу однозначной и устойчивой. Основные результаты. Предложенная методика проиллюстрирована численным модельным примером с месторождением в виде двух, а также пяти тел. Обратная задача гравиметрии трактуется как гравитационная томография, или «внутривидение» мантии и коры Земли, что позволяет визуализировать месторождение без погружения вглубь Земли. Описанный алгоритм дает возможность математико-компьютерным путем определить возможное наличие месторождения, оценить его параметры (тип, размер, глубина залегания, плотность и др.) при минимальных технических и финансовых затратах. Результаты гравитационной томографии могут служить начальным приближением при выборе мест и глубины бурения скважин. Обсуждение. В существующих подходах гравиметрии требуется использовать технические средства (бурильные установки и др.) для отыскания месторождений в Земле, а изложенная методика позволяет оценить залегание месторождений путем математико-компьютерной обработки измеренного гравитационного поля на поверхности Земли без применения дорогостоящих технических средств. Результаты гравитационной томографии могут служить начальным приближением при поиске месторождений техническими средствами при бурении скважин.

Ключевые слова:

Статьи в номере