Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геолого-геофизическое прогнозирование на основе использования картографической информации (технология и алгоритмы)

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Геолого-геофизическое прогнозирование на основе использования картографической информации (технология и алгоритмы)"

ГОСКОМИТЕТ РС<КР ПО ДЕЛАМ НАУКИ " ВЫСИНЙ' ШКОЛЫ

иркутский тяшгашескйй ккститут

На правах рукописи

Черкасов Михаил Юрьевич

геолого-геофизическое прогнозирование на основе шпользсванш картстйяшской информации (технологий и алгоритмы)

Специальность 04,00.12 - геофизические метода поисков и разводам месторождений полозпых ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геологочдагаралогкчвскнх наук

Иркутск - 1990'

Работа выполнена в ПГО "Итжутскгеофизика" и Иркутском политехническом институте

Научный руководитель - доктор технических наук

. В.В.Ломтадзв. Официальные оппоненты: доктор гео;:ого-шгоералогическях наук В.В.Марченко, Дбктор геолого-танералогичеснкх наук Р'.М.Лсбапкая.

Ведущая организапия - производственно-геологическое объел,гшение "Сосноэгйологир".

Защита состоится Уесс/о ¿Л 1990 года в £

ка заседании спепиализированного совета К.063.7Г.01 по при няю ученой степени кандидата геолого-мкнералогических наук ского политехнического института по адресу: 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83, аудитория Е-301.

С дисоертапяей моуно ознакомиться в научной библиотек Иркутского политехнического института.—у 1

Автореферат разослан "/:? " 1990г.

Ученый сегоетарь спепиализитюванного Совета, кандидат геолого-минералогических наук, доцент • _А.А.Шима

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

■Актуальность темы» . Для развития млнепально-сытьегоЯ ба-, эн страны особенно велико значенхс; качества геологических прогнозов, т.к. ошибочные заключения ппиводят н весьма' цогогостоя-•адм потерям: пропуску про&дагенннх месторождений р>я постановке детальных работ ца бесперспективных пгащадях. Поэтому на со-вериенстзование. методики прогнозирования напоаглону усчлия многих научных коллективов. Повышение производительности творческого труда геологов - еще один, путь увеличения эффективности • геологических исследования. За последнюю четверть- веча объем геологических данных многократно возрос, особенно в связи с развитием высокопроизводительных геофизических и геохимических методов; а общее число геологов увеличилось лишь немногим более чпм в два раза, поэтому, коэ^ппит'т полезного использования информации снизился. Все. это требует более интенсивного внедрения котъютернс$ техники в практику геолого-рзчзедочннх работ для полного, многостороннего использования имевцгасся данных. Для этого неоходино разрабатывать автоматизированные системы, способные моделировать процесс решения задач, традиционно применяемый геологами, и оперирующие геологическими понятиями и данными, представляемыми в формализованном виде. Поиски способов (Тормализапни геологических данных и геологических знащтй являются наиболее важной задачей компьютеризации геологии, т.к. без ¿Гормализатда невозможно создание программного аппарата, способного использовать весь накопленный опыт и знания геологической /М'уют;

Созданием автоматизированных систем обработки геоданкых и прогнозирования занимаются во многих научно-исследовательских институтах и производственных организациях. В качестве способа комплексного'прогнозирования применяют такие методы, как Факторный я дискриминантный анализ, регрессйдкййй я тренд-анализ, рас-познование образой, экспертные системы. •

Но до сих пор острб стоит вопрос о возможности применения • Нормальных математических методов в задачах геологии,часто труд-' но найти геологическую интерпретацию используемого метода» Недостаточное внимание уделяется вопросам формализации, поиску ма- -

тематических форм представления геологических терминов и поня-тай, наиболее адекватно им соответствующих и передающих. их . сшсл 2 содержание. Требуется создавать технологии анализе геоданных и комплексного прогнозирования, максимально приближен-, нкв к логике мышления специалиста-геолога. Диссертационная работа до некоторой степени восполняет пробел в решении этих общих проблем, продолжая развитие основанного В.В.Марченко научного направления, связанного с использованием "аттестованной" картографической информации.

Цель и задачи забота. Целью исследований является создание алгоритмов и технологии прогнозирования геологических об'ьектоз на основе использования картографической информации» алгоритмическое и технологическое развитие этого научного Наг правленая.

Карта, как носитель геоинфэрмации, является универсальной ■ и уникальной формой представления данных, свойства ее еще не познана и не раскрыты полностью, она являемся важнейшим средством изучения, поэтов стоит задача как можно шире приенять . ЭВМ при анализе карт, использовать их для создания и проверки геологических гипотез и теорий, для автоматизированного решения прогнозных задач на их.основе.

В работе защищаются следующие ооновнне положения;

1. Автоматизированное геолого-геофизичеокое прогкозиро-вание необходимо проводить на основе "аттестованной" информации, получаемой в рсз/льтате обработки материалов различных

геолого-геофизичвеккх методов и в большинстве случаев представляемой в виде карт. Технология формализации и анализа картографической информации о помощью ЭВМ позволяет использовать разномасштабные фондовые материалы, являющиеся итогом многолетних трудоемких исследований. ...

2. К числу важнейших алгоритмических аспектов использования картографической Информации относится выбор информационных весов признаков, учет их взаимозависимости, оценка информативности. В качестве информационных весов признаков целесообразно использовать условные вероятности, что позволяв! проводить теологическое моделирование на основе как генетическш

2ак и физико-геологических моделей. Вероятности попадания значений, аризнакоё в задашше градации дом объектов разных классов являются наиболее приемлемыми дом формализации знаний специалистов.

3. Для автоматизироаакной обработют картографической информации ка ЭВМ необходима эффективная технология, характз-ризувдаяол !,аси1.1а.чьны!.т затрата,ж ручного труда, высоким быстродействием и охвативамцая псе" этапы обработки, включая автоматизированной ввод кар?, их.анализ, расчет информационных нэ-. сов, прогнозирование и визуализацию результатов.

4,. Программный комплекс} созданный на основе сформулированных положений, позволяет -эффективно проводить геологическое прогнозирование в производственных масштабах.

Научная- новизна гсабота. Б диссертации предложена непрерывная технология геолого-геофизического прогнозирования на основе использования картографической информации. Единообразно формализован ввод картографических объектов тре* ютов.

Введены понятая однозначного и многозначного факторов прогноза. Предложены нсзые алгоритма или новые комбинации алгоритмов для расчета вторичных картографических признаков, для оценка и учета их взаимозависимости и информативности.

Показана., практическая возможность использования зависимых признаков как "двойных" или "тройных". Разработан способ получения условных вероятностей, отражающих прогностическую значимость каадой градации признаков, ка основе тех понятий, которыми оперируют специалисты разных геологических профилей.

Реализация' результатов доследований и практическая значимость работы. Обосновываемая в работе технология реализована в виде ряда программ, входящих в систему КОНДАК общего программного обеспечения геолого-гоофягических исследований, созданного под руководством д.т.н, В.В.Домтздзб в ИГО "Иркутск-гздфизика"'. Технология прогнозирования на- основе использования картографической информации широко использовалась при решении кошфотншг геологячесюк задач б институте зешюл коры ^лаборатория сейсмологии)-, в Иркутском государственном университете (лаборатория гаохашш нзфти и газа) . В главе 4 также приведен пример применения а той технологии в обходгагении

"!фкутскгесфцзкка,\ ...

/ртооагщя паботц. Основные положения и результаты диссертационной работы докладовадась на региональном семинаре "Вопросы теории и практики интерпретации гравитационных- а магнитных аномалий прп поисках и разведке месторождений полезных иог.ояаемых" (Иркутск, 1987)} на конференции молода научных . сотрудников "Геологвд и. геофизика активизированных областей Восточной Сибири" (1?р1гуток, 1986); 1{а региональной конференции "Экспертные системы в программа ГЕОС" (Новосибирск, 1988); на ежегодных научно-технических конференциях студентов, сотрудников и преподавателей геологпчеоких специальностей ИЛИ "Геология, поиски и разведка месторождений полезных ископаешх Восточной Сибири" (Иркутск, 1966,1990);

рублфаищ. Результаты исследований- опубликованы в шести работах,

Кохорще та терта.™ и личный вклад в /резание проблемы-. Дяссертацкя отражает в основном результаты работы,проведенной автором в производственном геологическом объединении "Иркутск-геофизика" за период с 1984 по 1990 год. Личный вклад автора заключается в разработке технологии, алгоритмов и составлении больОИйства программ, а также в развитии, теоретических и мето-дичоохаос вопросов, Материалы для шивстрацай эффективности предлагаемой- технологии были любезно предоставлены д.г.-м.н. Б.С.Хрошвсклх з к.г.-м.н. Л.Г.Обуховой (ЮК, лаборатория ■сейсмологии),- д,г.-м.н, &?,М,|!авдельбаумим и к.г,-ц»н» Г,Л, Бернштейаом (ПРО "Иркутскгеофизнка'Ч) ■

Оур^кт.'^а % объем гавоты. Диссертационная работа состоит из ваедаккя, четырех глав, заключения и ггопложения. Объем работы - 139 отравдц, •включая 34 рисунка и 3 таблица, Объем приложения - 5 страниц*

В первой главе рассматриваются вопросы использования нарт в геологии, формализация картографической информации для долей ьнализа и прогноза с пошдаз ЭВМ, определения круга геологйчваких аадач, поддавшихся автоматизированному решению ад основе такой формализации. Вторая глада посвящена пробле-* мо информадаокных весов признаков, гЬпояьзуемых при прогнозировании, анализу причин возникновений зависимостей между прй-

знаками, оценивания меры связи и возможности использования зависимое признаков, В третьей главе-описнвеатся технология ввода картографической информации с попоцью цифрового стола, алгоритмы для вичкедения вторичных картографических признаков, технология прогнозирования, реализующая систенно-модель-ньй подход и метод аналогии. Четвертая глаза иллюстрирует широкие зозмагносит созданного программного аппарата при комплексном прогнозировании'и изучении закономерностей пространственного расположения различных геологических объектов,

• Автор выракает благодарность за научное руководство д.т.н.проф. Б.В.Ломтадзэ, признателен также Е.Л.Анчелезкч за создание программ по вводу картографической инпяргациг, Л.Г. ДостоЕаловой за выполненную работу по оформлению графических материалов диссертации и Л.Л.Третьяковой за шющь в обработке данных.

С0ДЕ?£АЖЗ РАБОТЫ

Основу ¡тактически всех геологических построений составляют различные геокартаг, и анализ карт, как наиболее адекватной модели действительности, является одним из ведущих научно-исследовательских методов геологии. Но анфпгз, основанный на визуальном сопоставлении карт, имеет существенные недостатки и ограничения: субъективное, выборочное извлечение информации, трудность выявления и обоснования слабых и стохастических закономерностей, качественней характер выявляемых закономерностей. Все это требует более широкого применения ЭВМ для этих целей.

Применение ЭВМ при геолого-геофизичеоком прогнозировании ставит перед исследователями вяннйй методологический вопрос, суть которого заключаемся в следующем: какие данные целесообразно и более правомерно использовать при прогнозных . построениях - перв"ичные или полученные специалистам! в итоге методо-ориентированноЛ обработки геолого-гоофизичеснах материалов . Часть исследователей, работающих в области создания автоматизированных систем прогнозирования и комплексного анализа геоЛопиесютс дангах, отдает предпочтение пзроому • подходу, мотивируя это тем, что используя П6ШГГШ0 >шориа-

га, попользуют "объактшишэ" -данные, не содержащие и свое субъективного фактора,. и таким образом достигается. объективность прогнозных построений. Но, чтобы правильно ответить на постееленный вопрос, необходимо принять во инаттше рад обстоятельств. Например, в гравитацмйпюм иоле находят отражение длотностнне неоднородности многих комплексов горных пород, и исэтаму суммарные! характер поля приводит к .тому, что г/ри решо- ' или конкретной геологической задачи в не« содержится, скажем, 10% "полззной информации", а остальные 90;* Ш'рсит роль помех. К тсму.яе при изполъз овании дам каждого геолого-гесфкзического метода требуется глубокой знание его гсизнко-геологкчесюгх оснсб. Пой тону необходимо проЕодить четную грань мевду этапом прогнозирования и этапом метсда-оркентированней обработки исходных данных, проводимой соответствующими специалистами; на этом этапе из суммарных" измеренных полой выделяются именно то эффекты, ко-торке в дальнейшем будут использоваться в глчестпе факторов прогноза. Такая информация является "аттестованной". Сна формулируется б геологических тер/.чшзх я лредстав.шется в виде карт "конечных" факторов прогноза. Например, это могут- быть факте!« благоприятных условий генерации, концентрации и сохранности за-лояей полезных ископаема*. Такой подход позволяет решить еце один ватный методологический зопрос об объединении усилий специалистов-разных профилей.цри решении конфетных геологических задач, ч.к. карты .факторов с указанием,их прогностической рола могут подготавливаться ими независимо друг от .прута.

. ' Дня использования ЭВ1.1 при работе с картографической информацией требуется такой способ ое формализация, который бы учитывал не только наличие или отсутствие отдельных картографических (¡акторов, но и их взаимное расположение. Наиболее полно таким требованиям удовлетворяет способ, предложенный В.В.Ыар-ченко к его коллегами (1980). Суть метода заключается в том, что наряду с понятием картографического фактора, пол которьи понимается тот ила иной геологический объект, различные геофизические, геохимически аномапм и т.п.,и который кокет быть трех типов: точечным (например, рудопрсязлоние), линейным (например, ^сна разлома), ттлояр.дьъм, т.е. замкнутым контуром ограничивающим участок локализации фактора,-вводится понятие

вторичного картографического признака. Под нш понимается чис-■ ловая характеристика любой тсччл карт, являющаяся-наименьшим расстоянием от этой точки до картографического фактора (дет

-------линейных и точечных), или. до гранту его распространения (для

площадных). В системе КОМТШС такое расстояние' берэтсяГсо" знаком - - — ... минус, если точка находится внутри контура. Этст способ формализации позволяет прйблизйть "восприятие" карты на ЭЕМ к визуальному восприятию ее человеком, полнее использовать имеющуюся гэотгформацго^-прпмзяять.гфи-прогнозиррвашт не только вещественные, но и структурные закономерности, которые сказываются--.........—

более с?абялышмй~й кн*бргаттгвн™м«у приблизить, аталга карт на ЭВМ к логике мышления геолога, спираться при авто*.®ткяирован-ног.1 поогнозгфеваетн на такое понятие, как приуроченность.

Лт гигоцадрщх факторов дополнительно введены понятия "однозначного" и "многозначного" фактора. В отличие от однозначного фактора, область локализации которого занимает лишь часть исследуемой территории,- областью распространения многозначного являемся вся территория, но на различил: ее участках факторТрмШает"рйЗные_знччпши; Примером шзеж слуягл схеш ориентированности (преобладающих направлений) изолиний магнитного поля, где ввделены участки субстратного, субмаридиакаль-ного преобладающего направления и участка без отчетливо выраженной ориентлроьанности. Понятие многозначного фактора является как,бы "узкой" трактовкой понятия однозначного: многозначный фактор определяет только категорию "вложенности", тогда как однозначный - категории "вложенности" и "соседства".

-----------------ЛГри.когшшкском^прогнозировашш кроме перечисления саштх

факторой, .упаотауадйх в ЙЧ9ойё"йонов*а"1фогнозных- построений,------------

необходимо указать и' их ин<юташда>:£ные''аеса; Существует. Нес- - .колсько .способов ладагага информационных весов, определяющих степень важностк качдого %йзнаЕа4~Это"могут ''5ы2ь -дасл1орс1П (при_____ ___

перехода к главным компонентам наиболее значимыми считаются прйзнаки с наибольшей' изменчивостью)ра&жчнЫе 'йесовыз коэф-фипиенты прй Использовании евклидовой метрике1'в методах распознавания образбп, баллы, условные вероятности, коэффициенты доверия и т;п7'й''&ксйоркт"'сист§йа1£Г Возникает вопроскакой т...

способов наиболее аффективен при геолох'о-геофизическом прогнозировала? Применение различного рода весовых коэффициентов, указывающих роль признака в целом, не позволяет учесть тот факт, что разные градакя признака могут "иметь совершенно разное знача ние "доя прогнозирования конкретного геологического объекта, п тогда индикационная способность признака в некотором роде будет "соредаязьея".

Использование условных вероятностей для указания прогностической ради каждой градации признака позволяет устранись отмеченный недостаток, а кроме этого, имеет еще ряд преимуществ перед другими подходами, Как известно, в геологии существуют два основных вида моделей: физико-геологические и генетические, Под физико-геологической моделью поникают абстрактное возмущающее тело, обобщенные размеры, форма, и фиакчеокио свойства которого с той или иной степенью приближения аппроксимируют реадьные геологически и рудные образования, подлежащие обнаружении через создаваемые шя аномалия. Такод^у моделированию сротаетствутат условные"вероятности типа ?( т.е. вероятности попадания

значения t -го признака в градацию j при наличии моделируемого объекта. Генетические-ке модели наоборот оснозаш на • знания геологических процессов, которые играют решающую роль при образовании тех или иных геологиеских тел. 3 этом случае рассматриваются вероятности P(M/cJy ), т.е. вероятности наличия прогнозируемого геологического объекта при попадании ¡значения признака в ту или иную градацию. Этим видам моделей ставятся в соответствие понятия поисковых признаков (признаков рудоноспос-ти) и поисковых ::ритеркев (предпосылок рудоносности), которым также соответствуют указанные типы условных вероятностей.

Получать необходимые условные вероятности mosho двумя пу-ччт, Первый путь - использование метода аналогий,-когда на имеющихся эталонных участках различных классов (например, месторождениях и "немеотороадениях") определит их путем простого . подсчета. Б этом случае условные вероятности будем называть эм-дзричоеккшг,* т.е. полученными эмпирическим путем. Второй путь'-получениэ интуитивных вероятностей, основанных га знаниях, опыте и интуиции геологов. В этом случае можно оперировать не

саьта;: значения? я вероятностей, а только их соотношения!!!, например, указывать только величины тгаз:

ссследонатэлям возчоыюйгь оскгмгате. процедуру арагназгзоаашж на системне-иэделькок подходе. --•---.

Таким образом, условные вероятности, в гачест-

ве индикационных показателе!: прогнозно;! зкачамгс'ЕГ ертгаг-оэ, наиболее адекватно соответствует тег.: понятиям к содхдда!, которыми оперируют и пользуются слецгаллоты-гзс-чопг, п яазетзгея по сути эффективный способом йорга-таацЕ: зх зяашг:;, предстаэляя знания уже не в описательном, а в колетестЕегпюм в:п;е.

....... Прц обработка л:арт геологтгческсго .содаржалгя с гкззаза КУ.1

важное место занимая? способы ввода {зсссзкг Ла^^чоска; •

нкх. 3 рабе те используется датуазтэ:.;а7;г'зс1-^' (озтогатгзхроааэ-ний) способ ввода данных а КЗ", озузкгжгякгй е гккхсьп -"Херового стола (дигитайзера) - устройства, оенеяаклего на регистрации координат указзталя-курсора во Е?в:£~ обзода геептурез.

Разнообразие устройств ввода графических данных плегрдной картографической (гартн :сарта

контуроЕ Факторов, карты контуроя эталонных учаегют, а,?пп1.г-

страЕШНО-гебграйггесйте карты, карты расгазскезза ехзагшх я_____

иных точечных объектов) вызывает несбходжгасгь з дорг.алгзсзанксц представлении разнообразной картогра^яческой гойоргсацзЕ. Для бормагшзацип все ляпеаыэнтыкарты-¡¡азезо^ Еаргографичесетгс объектами и условно поделил их на три тепа: 0 - точка (например, скважины); I - линии (русла рек, лгоппт раздои®, изолинии); 2 - замкнутые контуры (контуры геолоппэскаг образований, эга-.лонных участков и т.п.). Кроме типа введем еда попятив кеда (набор ежволов) картогра^пескяго объекта. ±аяшг образец, любой объект карты может быть полностью описан двумя параметрами (тип я код) и координатами самого. контура.

. Наличие ж строгого глате; да ти веского аппарата тоорггл пспо^ткос-5вй позволяет вычислить необходимые значен»,- Такой ауя» дасг...

За счет кисой формализации, а такяе использования "маню" . для ввода символьной информации и определенной последовательности оцифровки стало возможным унифицировать представление различных видов графической информации и добиться практической независимости врогргхмкого аппарата от типа цифрового стола.

• Определенные оптимизационный требования выдвигались !; ал-гориг.-л.1.' и технологии реализации расчета вторичных картографических признаков, т.к. при обработке информации э промышленных

■ масштабах сеть результатов оогет содернать десятки тысяч узлов, а для каждого их них необходимо найти минимальное расстояние до каждого картографического фактора, представленного несколькими или дсес мк&гаж контура.*.«. При этом контуры могут быть заданы десяткам и дате сотнями точек, а число факторов исчисляться десяткам. Так, для того, чтобы определить какие из тс-

■ чек профиля попадает внутрь площадных факторов, предлагается алгоритм, существенно!! особенностью которого является то, что сп позволил создать эффективную технологию одновременного получения результатов сразу -для всех точек одаого профиля сети.

При работе с картографической информацией часто возникав? необходимость ввода дополнительных контуров факторов, для которых ранее уse были вычисленsi вторичные прзнаки. В предлагаем' технологии нет надсоности повторно для всех контуров (¿актора (новых и старых) проводить вычисления значений вторичного картографического признака. Требуется только доя новых, дополнительно введенных контуров, провести расчеты и затем .выполнить логическое объединение признаков по минимально^ значении!

где К. - значение признака после логического объединения,

R3. - расстояние до блигайзего "старого" (¿актора, К2 -расстояние до блпкайиего "нового" контура.

Е^е одаа важная особенность программного обеспечения, созданного в рамках системы ШЛПАК для анализа геолого-геофизической картографической информации л прогнозирования на ее основе, заключается в том, что сняты все ограничения на объемы обрабатываемых данных. Это достигнуто за счет специального механизма

'подкачки" ин.$ормацни, используемой а разработанных програклах.

К атгоритглическп!: аспекта!.: следует такг.е отнести сведение гонятля группового признака: ''двойного", "тройного", "стороо пе-кйгодгаю дот использования записи? ях признаков npü переходе по ормуле Баиеса к апостериорном вероятнсстяч, x¿.pji:vo р;:зу:-т£г.: i итоге перспективность качдой точки изучаемой территории. По-итие. градации группового признака несколько аиро понятия "одп-ючного" арйзаака. Так, лля ''двойного" ьхизкака под градедиай у будем понимать <j -й гиперквздрат а подпространстве двух йсмтрпзае\кх признаков. Для "тройного" признак градацией шляется соответствупций гиперкуб в трехмерном признаковом про-¡транстве. £рупим словами, градац::-, шшример, "двойного" приз-ика - это сочетание градаций даух "одиночных1' признаков. Сле-. ^ва-А'ельно, при совметном рассмотрении двух Стрех) Езазлозави-¡ишх признаков, диапазоны значений которых разбиты на nt :t n,' . '. П, .Ii , :: n3 ) градайгй, будегл нглстт, " ur Ovn2*n5) ■радзцпй группового признака.

В рабо;е рассмотрен»; дза примера реи/скит кглкгоетппх задач грсгнозирования, иялпзтрируюгае лсзкгзгюсти предагаемоп технс-югии коиплскса nporpaic.'. Первый прллер касастсл с о i с; л ол огпч encoró районирования Байкальской рпйтогюй сон:-; (Е?3), прозедешю-'о лабораторией сейсмологии института ззмяоп коры под рукозод-;тпом д.г.-м.н. B.C. Хрополоких и к.г.-м.'я. .1.л. Обуховой* Фактической саповой доя прогноза по выделошэ вероятных очаго-1ых зон землетрясений слугами следующие карты и схеш (в тал )иде, в котором они били изданы их авторами):

1. Тектоническая карта Северной. Изразин.

2. Карта теплового потока Сибири.

3. Карта новейпей тектоники юга Восточной Сибири.

4. Карта глубин до поверхности компенсации, о тождеств ляе-юй с поверхностью !.!охоровичича.

5. Карта средней плотности верхней части земной коры.

6. Карта плотност кайнозойских разломов.

7. Схема аномалий Буге Прибайкалья и Забайкалья.

8. Схема остаточных изостатаческях аномалий- силы тяжести 1ряба£калья и Забайкалья.

9, Схет/лтическая карта мсщюсти, затоачиваемсй на деформацию земной коры.

' 10. Карта наибольших значений градиентов скорости вертикальных тектонических дарений на территории Восточной Сибири.

11. Карта осредненных. гксот современного рельефа Црпбгй-кгямс и Заба:п'-£лья.

12. Карта ано.-лсльнсй .».антли.

При прогкозг^ровакии использовался метод аналогии, применимость которого э данном случае обоснована нглпгсизм сведена: о произсЕедлих ранее 'землетрясениях. В качестве эталонов брались ЭЕзпхси, язляэдкеоя проекцией очага зиллетрясеккя на поверхность земной коры к ориентированные по генерализованным направления:.'. зон сейсмически активных разломов Байкальской рифтовой зоны. Размеры болътага и малых осей задавались исходя из данных, .приведенных з работе П.З.Ризннчекко (IS85), для каядсго интервала значений магнитуд: I' = 5*6 (25.и 10 км), L' = 6+7 (44 и 17 км), !.: = 7+3 (130 и 48 юл), И» 8 (23G и 80 км). Есе эталоны 6'ctrs: отнесены у, одному из четырех классов:" I - ;.;=5+6.4, 2 - Ц= 6.5+7, 3 - I.i=7*8.5, 4 - асейсмические эталоны. Четвертый уласс был предсгавлен точками, находящимися на Сибирской платформе. Црограи.с-ю были вычислены условные вероятности попадания значений всех используеиах признаков в ту идя инуп градации при наличия каждого прогнозируемого класса. На этой основе было проведено комплексное прогнозирование сейсмичности 5Р5. Анализ кар? вероятностей зе:петрясе}1пй показал, что территория БРЗ и придегазхдая часть Восточного Саяна,. обладая в общем сходными геолого-геофизическими характеристиками, резко отличаются способностью к генерации землетрясений с I.! = 6."5+7. Граница этих областей проходит примерно по меридиану 108°, иго-западаая часть БРЗ и часть Восточного Саяна попадают в области с наи-больпсй вероятность*) (Р = 0.8+0.9), а вся остальная часть ЕРЗ, расположенная восточнее этого меридиана, характеризуется значительно меньшими вероятностям Р«0.5.

Полученная карта зероятног9 распределения зон ВОЗ для И - 7+S.5 отражает общеизвестную закономерность: возникновение очагоз сильнейших зерютряссзий следует о:^идать, главным обра-

зом, в восточной, северо-восточной частях БРЗ и в прилегающих к ней о востока областях перехода к Забайкальской глыбово-вол-новой зоне. Эта тенденция отражает доено установленный пакт поступательного развития БРЗ в новейший этап ее формирования, а именно; оиолокение.процесса горообразования и рифтогенеза в направлении с юго-запада на северо-восток. Именно разрастание рифтовых впадан я отмеченном направлении, усложнение их новейшей структуры через формирование и разрушение активных внутри-ападшшых.перемычек,.зарождение новых эмбриональных впадая на крыльях и в апикальных частях хребтов, сейсмогенное взла»щза-ттв фуядамецта уртрекягавдт.яся навстречу друг другу впаднками-сателлитами, образование активных сейсмо^эшшх разрывов в очагах и опицентральных зонах исторических и современных землетрясений - все эти и многа'о другие "(Такты убедительно свидетельствуют о том, что именно эта часть БРЗ способна генерировать сильнейшие землетрясения. •

■ПроВедоншэ сопоставление полученных результатов с результатами О.И.Голекацкого (1977) показало совпадение выводов о сейсмической опасности исследуемой территории.- -

Во втором примере приводптсч сравнение автоматизированного способа выделения аномалш: типа "залежь" (АТЗ), основанного на модельных преде тавлениях геофизиков, с результатами работ, поведэнних "вручную" в ПГС "Иркутокгеофиэика" под руководством д.г.-м.н. М.Г.'.Мандельбаума к к.г.чд.н. Г.Л.Бернштейна. В качестве исходных материалов использовались:.

.• 1. Карта изопахит торригенных отложений,

2. Карта аномалий коэффициента частотного поглощения.

3. Карта, декремента Поглощения,

•4. Карта значейй мгновенных шдшштуд отражений от террй-•генной пачки шютемотских отложений.

5» Карта проводимости. " '

Все карты рассматривались как многозначные факторы, каждый узел создаваемой квадратной сети (шаг 0.5 км) описывался .пятью признаками - номераш градаций факторов.

Прогнозные построения .основывались на модельных представлениях спегглзлистоЕ-геофазиксв, которыми были прэдставлёнУ . экспертные оценки впда5

Тмха оценки показывают, во сколько раз вероятность по- , падания значения { -го признака в / -ю градацию больше или ыеньао (если Х^ «= 1) при наличии АТЗ аналогичной вероятности при отсутствии аномалии (АТУ). С помощью формального аппарата теории вероятностей но этим оценкам были получены условные вероятности, указывающие прогностическую значимость градации!'факторов и позволявшие осуществить переход по формула Байеса к значениям апостериорных вероятностей наличия АТЗ в каждой точке сети.

Экспертные оценки К^ дая фактора проводимости были предоставлены В..М.Панкратовым, для всех остальных - Л.А.Бары-севым (ИГО "Цркутскгеофизика"). На основе перечисленных исходных материалов и экспертных оценок их информационной значпшо-ти было осуществлено прогнозирование. Сопоставление результатов показывает хорошез совпадение перспективных участков, особенно-в местах с резким увеличением значений вероятности от 0.1 до 0.7, при априорной вероятности 0.25 для всей площади.

Здесь следует обратить внимание на методологическое и ме-тодячаское значение разработанной технологии, развивающей идеи В.В. Марченко а его коллег.

Во-первых, проводится ясная грань медд/ методо-ориентиро-ванной обработкой и прогнозированием по комплексу, данных. Ме- • тодо-ориэнтированная обработка выполняется специалистами в об-лаоти соответствующих геолого-геойрзичесюгс методов и завершаемся получением Деловой "аттестованной" информации, представляемой. ка соответствующих картах.

Во-вторых; формализуются знания и даже интуиция исследователей в форме условных вероятностей. Такая формализация позволяет как бы подвести:лод общий знаыенатать различные дашше и знания ц осуществить формализованный переход от комплекса карт й таблицы условных вероятностей к прогнозной карте в изолиниях епосториорадс вероятностей. . ^

В-третьих, до мере появления разведочных данных одни из гипотез будут отвергаться, а другие совершенствоваться и уточ-

няться путем корректировки условных вероятностей гай даяо изменением набора исходных факторов; при этом ва-шо тс, что с расширением .разведочных работ будет совершенстоватъся и прогноз.

. ЗАКЛЮЧЕНИЕ __

Одной пз важнейшие задач геологии и геобизпкп является со- • здание эффективных технологий й систем аятоглатизтеовагазго ре-вения задач комплексного прогйозирования. В результате проведенных исследований по этой проблеме получены следующие основные результаты.

1. Показано, что одним из путей повышения качоства автоматизированных прогнозных .построений'является использование различных геокарт, представляющих целевую "аттестованную" информацию. Это позволяет объединять усилия специалистов различного профиля при решении конкретных геологических "задач, использовать огромное количество информации, хранящейся в геологических (бондах, 'в основном в графической фор.'.тв. Метод :гсрмадпза£2к "картографической информации, предяо~ешагй В.В. !.'лрчонко и его кол-легаш, позволяет приблизить анализ карт на ЭВМ к.логике мышления геолога, использовать при автоматизированных построениях такие логические понятия, как приуроченность, горизонтальная зональность, пространственное взаиморасположение и т.п.

2. Обоснована целесообразность использования условных вероятностей в качество индикационных указателей прогностической роли признаков. Это позволяет оперировать понятиями, близкими геологам, открывает возможность осуществлять прогнозные построения на осове физико-геологиЧоского и генетического моделирования, метода аналогий и системно-модельного подхода.

3. Создан комплекс программ, реализующих предлагаемую технологию геолого-геофизического прогнозирования на основе использования картографической информации. Практическая значимость разработок доказана на реальных геологических примерах.

Основные полояения диссертации опубликованы в следующих работах:

I. Общее программное обеспечение геолого-геофизических иссдедований-технологическая основа методо-ориентироэанных

систем программ.- Тезисы докл. регионального семинара "Вопросы теории и практики интерпретации гравитационных л магнитных аномалий при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых".- Иркутск, 1987,- С.12-13.(Соавторы: В.В.Ломтадзе, Л.П» Шишкина, В.И. Березовский, С.М. Арбатский).

2. Общее программное обеспечение геолого-геофизических исследовании. Часть I// Алгоритмы и- программ/ ВНИИ экон. минер, сырья и геологоразвед, работ.-1Л.:ВГОМС,Т987, вып.3(921 - 82с.

(Соавторы: В.В. Ломтадзе, Л.П. Шишкина, Е.Л, Анчелевич, С.М. Арбатский, Н.Е. Ермакова, В.Й. Березовский).

3. Общее программное обеспечение геолого-геофизических исследований. Часть 2(Приложение)//Алгоритмы и программы/ ВНИИ экон. минер, сырья и геологоразвед. работ. -М.: ВИЭ'.'С, 1987, выа.4(03). - 84с,(Соавторы: В.В, Ломтадзе, Л.П. Шиикина> Е.Л. Анчелевич, С.М. Арбатский, Н.Е. Ермакова, В.И. Березовский).

4. Прогнозирование сейсмической опасности по геолого-гео-фиэическим данным. «Тезисы докл. конференции молоднх научных сотрудников 'Теология и геофизика активизированных областей Восточной Сибири". Иркутск^ 1988. - С.81-82.(Соавтор Л.Г. Обухова).

5. Алгоритмические и технологические аспекты использования картографнче ской информации при комплексном прогнозировании //Опыт применения и пути улучшения методики исследований на рудных и нерудных мосторсждениях: Межвуз. науч. теш т. сб. - Свердловск: Сверда, горный Ен-т, 1988. -С.11-14. .

6. Формализация и использование картографической информации при решении геологических задач. Тезисы докл. научно-технической конференций студентов, сотрудников й препрдавателей геологических специальностей 'Теология, поиски и разведка месторождений полезных Ископаемых Восточной Сибири". Иркутск, 1990, _

С. 148-149. . ~