Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Методика и компьютерная технология физико-геологического моделирования строения земной коры

ВАК РФ 25.00.35, Геоинформатика

Автореферат диссертации по теме "Методика и компьютерная технология физико-геологического моделирования строения земной коры"

На правах рукописи

ГАЛУЕВ Владимир Иванович

МЕТОДИКА И КОМПЬЮТЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СТРОЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ (ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА)

Специальность 25.00.35 - Геоинформатика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва, 2009

003476234

Работа выполнена в Государственном научном центре Российской Федерации Всероссийском научно-исследовательском институте геологических, геофизических и геохимических систем (ГНЦ РФ ВНИИгеосистем).

Научный консультант доктор технических наук, профессор

Черемисина Евгения Наумовна.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Серкеров Серкер Акберович;

доктор физико-математических наук, профессор Петров Алексей Владимирович;

доктор геолого-минералогических наук Баранов Юрий Борисович.

Ведущая организация - кафедра геофизических методов исследования земной коры МГУ.

Защита состоится «08» октября 2009 г. в 14°" на заседании Диссертационного совета Д. 216.011.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте геологических, геофизических и геохимических систем в конференц-зале ВНИИгеосистем по адресу Варшавское шоссе, д. 8, Москва, 117105.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИгеосистем.

Автореферат разослан «03» сентября 2009 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета,

доктор геолого-минералогических наук

В.В. Муравьев

Актуальность проблемы. Проблема изучения глубинного строения земной коры и верхней мантии является одним из стратегических направлений геофизических исследований, обеспечивающих развитие наук о Земле. Эта же проблема актуальна и для решения чисто прикладных задач: от создания глубинной геолого-геофизической основы строения земной коры до ми-нерагенического прогноза перспективных на поиски новых месторождений регионов. Изучение глубинного строения земной коры представляет приоритетную проблему для агентства по недропользованию Министерства природных ресурсов России.

В настоящее время изучение земной коры производится посредством комплекса геофизических методов сейсморазведки, методом отраженных и преломленных волн, гравиразведки, магниторазведки и электроразведки методом МТЗ на региональных и опорных профилях. Каждый из методов опосредственно характеризует строение земной коры и не обладает единственностью решения обратной задачи. В связи с этим существенно, определение как автономной информативности каждого метода, так и выработки приемов сопоставления (комплексирования) получаемых результатов, обеспечивающих построение наиболее вероятных моделей строения земной коры.

Учитывая неоднозначность решения обратной задачи, существенную роль играет априорная информация, в качестве которой используются современные гипотезы о развитии земной коры, а также вся имеющаяся геолого-геофизическая информация по изучению осадочного чехла и фундамента в полосе опорных профилей.

В связи со сказанным, для обеспечения технологии обработки и интерпретации данных комплекса геофизических методов, полученных на опорных профилях, необходимо наличие многофункциональной базы данных, позволяющей оперировать разнородной геофизической информацией, отличающейся не только по физической природе используемых полей, но и по детальности отображения неоднородного строения земной коры.

Необходимость совместной обработки геолого-геофизической информации требует создания алгоритмических и программно-технологических средств анализа, обработки и интерпретации данных.

Существующие методы решения подобных задач, как правило, ограничиваются комплексированием двух методов. Известные решения на эту тему предложены В.Н. Страховым, Г.Я. Голиздрой, Н.П. Смилевец, А.И. Кобруно-вым. Предложенные ими решения ориентированы, в основном, на изучение осадочного чехла и, как правило, используют значительный объем априорной информации, ограничивающей диапазон изменения искомых характеристик в отдельных слоях осадочного чехла.

Поэтому решение методических и технологических проблем построения физико-геологических моделей земной коры на базе геоинформационной системы представляется актуальным.

Цель исследований - создание методики и компьютерной технологии физико-геологического моделирования при изучении глубинного строения земной коры.

Задачи исследований:

• анализ современного состояния методик и компьютерных технологий, направленных на изучение глубинного строения земной коры;

• создание методологии построения физико-геологических моделей земной коры на основе интегрирования разнородной геолого-геофизической информации;

• определение принципов и приемов построения согласованных комплексных физико-геологических моделей земной коры;

• разработка компьютерной технологии физико-геологического моделирования при изучении глубинного строения земной коры;

• апробация созданной компьютерной технологии на опорных профилях Восточно-Европейской платформы, Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Научная новизна исследований определяется:

• методикой обработки и интерпретации гравимагнитных полей, предусматривающей построение разрезов различных модификаций плотно-стных и магнитных моделей на основе многообразия решения обратной задачи и использования коллектива решающих правил;

• технологией построения согласованных по комплексу физических свойств и геометрических параметров моделей земной коры путем вычисления дифференциально-нормированных характеристик, представленных дифференциалами по глубине логарифмов физических параметров, подобных по форме глубинному динамическому разрезу, и их взаимного сопоставления в вертикальной плоскости опорного профиля;

• геоинформационной технологией формирования физико-геологических моделей и прогнозом структурно-вещественного состава пород коры применительно к геофизическим исследованиям на опорных профилях;

• созданием ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА, обеспечивающей интегрирование комплекса геологических и геофизических данных на единой геоинформационной основе при построении согласованных по физико-геометрическим параметрам моделей глубинного строения земной коры.

Достоверность разработанной технологии физико-геологического моделирования при изучении глубинного строения земной коры определяется непротиворечивостью построенных моделей исходным геофизическим полям и соответствием прямым следствиям процессов, протекающих в земной коре, в зонах тектоно-магматической активизации и результатам исследования образцов пород, доступных в обнажениях и в керновом материале.

Практическая значимость работы определяется:

• унификацией процесса построения физико-геологических моделей для различных регионов на базе ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА, обеспечивающей возможность сравнения результирующих моделей, полученных разными исследователями;

• построением методных и согласованных комплексных физико-геологических моделей земной коры по конкретным опорным профилям;

• построением согласованных комплексных физико-геологических моделей по опорным профилям 1-ЕВ для Восточно-Европейской платформы, 1-СБ, 2-СБ и 3-СБ по Восточной Сибири, 2-ДВ для Дальнего Востока;

• региональным прогнозом участков, благоприятных для скопления углеводородного сырья в переделах осадочных бассейнов и твердых полезных ископаемых в пределах древних платформ;

• подготовкой материалов к созданию АТЛАСА «Опорные геолого-геофизические профили России»;

• оценкой планового положения минерагенически перспективных районов путем совместного учета глубинных критериев и положения известных месторождений;

• новыми данными о строении земной коры и осадочного чехла Восточно-Европейской платформы, Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Защищаемые научные положения.

1. Разработанная методика и программно-технологические средства обработки и интерпретации гравитационных и магнитных полей, базирующиеся на многообразии решения обратной задачи и использовании коллектива решающих правил, реализуют построение глубинных физических моделей (20 и ЗЭ) по плотности и намагниченности как в окрестности опорного профиля, так и по самому профилю.

2. Компьютерная технология построения согласованных по физическим свойствам и геометрическим параметрам моделей земной коры, включающая вычисление дифференциально-нормированных характеристик (вертикальных, горизонтальных, полных) и геометризацию среды в вертикальной плоскости опорного профиля, обеспечивает в совокупности повышение информативности применяемого комплекса геофизических методов.

3. Построение единой согласованной физико-геологической модели позволяет осуществить прогноз структурно-вещественных комплексов, слагающих геологическую среду путем расчета статистических характеристик (среднего, дисперсии) для каждого физического свойства в пределах замкнутых контуров и их обобщения, что обеспечивает районирование разреза земной коры на квазиоднородные области по эффективным параметрам среды.

4. ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА, представляющая собой многофункциональную интерактивную систему и использующая существующие стандартные информационно-аналитические средства и оригинальные алгоритмы, обеспечивает построение комплексных согласованных физико-геологических моделей земной коры.

5. Применение ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА позволило осуществить изучение глубинного строения земной коры по материалам геофизических исследований на опорных профилях 1-ЕВ, 1-СБ, 2-СБ, 3-СБ и 2 ДВ и выполнить региональный прогноз углеводородного сырья в пределах осадочных бассейнов Восточной Сибири и твердых полезных ископаемых в пределах кристаллических щитов Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Апробация.

Основные положения диссертационной работы докладывались на научных семинарах и международных конференциях, в том числе на Международной научной конференции «Геофизика и современный мир» (МГУ, Москва, 1993 г.), на научном семинаре «Использование результатов геофизических исследований на региональных профилях при геологическом изучении недр» (Международный университет природы, общества и человека Дубна, г. Дубна, 1999 г.), на Международной научной конференции «Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации и бизнесе» (Международная академия информатизации, Гурзуф, 2002, 2003 гг.), на Международной научной конференции «Углеводородный потенциал фундамента молодых и древних платформ» (г. Казань, 2006 г.), на VI и VIII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (РГГРУ, Москва, 2005, 2006 гг.), на VII Международной конференции «Геофизические чтения имени В.В. Фе-дынского» (Научный мир, Москва, 2006 г.), на Международном научно-практическом семинаре «Модели земной коры и верхней мантии» (ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург, 2005, 2007 гг.), на Международной геофизической конференции «ГЕОМОДЕЛЬ-2006, 2007» (EAGE, ЕАГО, г. Геленджик, 2006-2007 гг.), на конференции «Современные геофизические и геоинформационные технологии» (РГГРУ, Москва, 2008 г.), на 33-м Международном геологическом конгрессе (г. Осло, Норвегия, 2008 г.), на ежегодных рабочих совещаниях, проводимых во ВСЕГЕИ.

Личный вклад.

Диссертация основана на методических исследованиях и технологических разработках, выполненных автором в период 1991-2008 гг.

Основные методологические, методические и технологические результаты получены непосредственно диссертантом.

Автором разработана методология формирования информационного обеспечения региональных геофизических исследований и физико-геологического моделирования строения земной коры, предложены новые методические приемы построения моделей по гравимагнитным полям и технология создания комплексных согласованных физико-геологических моделей земной коры, реализована компьютерная технология ГИС ИН-ТЕГРО-ГЕОФИЗИКА и на ее основе осуществлено построение физико-геологических моделей по региональным профилям 1-ЕВ, 1-СБ, 2-СБ, 3-СБ, и 2-ДВ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 181 стр. текста и 35 рисунков, список литературы включает 62 источника.

Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту профессору Черемисиной E.H. за ценные советы и постоянное внимание, профессору Никитину A.A., к.т.н. Каплану С.А., а так же сотрудникам лаборатории геоинформатики к.т.н. Пимановой H.H. и к.т.н. Малининой С.С.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе «Современное состояние методологии и методики физико-геологического моделирования глубинного строения земной коры» проанализировано современное состояние методологии и методик физико-геологического моделирования глубинного строения земной коры, рассмотрены существующие компьютерные технологии комплексного анализа геолого-геофизических данных по опорным и региональным профилям.

Целью исследований по сети опорных геофизических профилей является изучение глубинного строения участков земной коры (получение новых данных о параметрах строения, физического и геоэкологического состояния литосферы) и прогнозирование полезных ископаемых как в кристаллическом фундамента, так и в осадочном чехле. Эта цель и решение сопутствующих ей задач достигаются применением комплексных геофизических исследований и современной технологии комплексной обработки и интерпретации.

Вопросам физико-геологического моделирования земной коры и верхней мантии посвящены работы A.B. Егоркина, Н.И. Павленковой, Ю.К. Щукина, В.Н. Глазнева, Н.В. Шарова, Т.Б. Яновской, A.M. Петрищевского, В.И. Старостенко, Р.Г. Берзина, А.К. Сулейманова, A.B. Липилина, Ю.М. Эринче-ка, Е.Д. Мильштейн, С.Н. Кашубина и многих других исследователей работавших в различных регионах России.

Изучение глубинного строения земной коры сравнительно долго проводилось на основе монометодных геофизических технологий. Скоростные характеристики земной коры при этом исследуются с помощью созданных Г.А. Гамбурцевым методов ГСЗ и КМПВ, применение которых для изучения строения земной коры и верхней мантии отражены в работах Н.И. Павленковой, A.B. Егоркина и многих других. Для планомерного изучения земной коры на территории Западной и Восточной Сибири на базе ГСЗ существенную роль сыграли проведенные в 70-е годы XX века по инициативе В.В. Федынского исследования по региональным профилям общей протяженностью 20 тыс. км с использованием подземных ядерных взрывов (Л.Н. Солодилов, Е.А. Попов).

Начало изучения электромагнитных свойств земной коры следует связывать с разработкой М.Н. Бердичевским метода МТЗ, в развитии и применении которого принимали участие Л.Л. Ваньян, В.П. Бубнов, В.В. Аксенов, П.Ю Пушкарев, В.А. Шевнин, И.А. Яковлев.

Большое число исследований по изучению глубинного строения земной коры и верхней мантии связано с использованием гравитационного и магнитного полей (М.А. Алексидзе, Е.Г. Буллах, A.A. Булычев, В.Н. Глаз-нев, С.С. Красовский, А.Н. Петрищевский, Т.В. Романюк, В.Н. Страхов, В.И. Шрайбман и др.).

В 70-е годы начинается комплексное применение методов сейсморазведки и потенциальных полей для изучения строения земной коры и верхней мантии. При этом следует выделить разработки и рекомендации таких

исследователей, как М.А. Алексидзе, М.Е. Артемьева, З.А. Крутиховской, С.А. Субботина, В.И. Старостенко. Методика комплексной интерпретации геофизических данных реализуется в работах Б.А. Андреева, Г.Я. Голиздры, В.И. Гольдшмита, A.B. Егоркина, Г.И. Каратаева, И.Г. Клушина, Н.Я. Ку-нина, Д.Ф. Калинина, Н.И. Павленковой и др.

Появление в 90-х годах XX века геоинформационных технологий послужило мощным стимулом к развитию методов комплексной интерпретации геофизических данных. Большинство современных геоинформационных технологий предназначено, в основном, для ее реализации на основе данных двух методов: сейсморазведка и гравиразведка (технология GCIS -А.И. Кобрунов, А.П. Петровский, технологии института геофизики Украины - В.И. Старостенко, В.Г. Козленко), сейсморазведка и электроразведка методом ЗСБ (технология СЭВР и COMINTER - Н.П. Смилевец), гравиразведка и магниторазведка (технология СИГМА-ЗБ - Ю.И. Блох, Mult Alt -Ф.М. Гольцман, Д.Ф. Калинин), которые используются при изучении осадочного чехла и кристаллического фундамента.

Комплекс методов при изучении глубинного строения по региональным профилям включает:

• сейсморазведку в модификациях КМПВ, ГСЗ, МОВ-ОГТ;

• гравиметрическую съемку;

• региональную электроразведку, представленную обычно двумя видами исследований: магнитотеллурические съемки в модификациях МТЗ, АМТЗ;

• аэромагнитную съемку; инфракрасную съемку со спутников и самолетов. Сущность обычно реализуемой постановки задачи комплексной интерпретации для принятого набора геофизических методов заключается в получении некоторого начального решения для отдельно взятого метода и использовании априорно принятой функциональной (как правило, линейной) зависимости между изучаемыми свойствами среды с целью расчета исходной модели среды для какого-либо другого метода. Последующее решение прямой задачи в рамках этого метода позволяет проверить соответствие наблюденного геофизического поля принятой модели среды. Если имеется заметное расхождение наблюденного и рассчитанного полей, то в модель вносят некоторые коррективы до тех пор, пока такое расхождение полей не достигает величины заданной точности подбора. В такой постановке правила, устанавливающие связи между параметрами среды, не подвергаются сомнению. Обычно в качестве реперного метода, определяющего начальную геометрию модели, выступает сейсморазведка. При этом не учитывается дополнительная информация, которую можно извлечь из другого метода независимой обработкой и интерпретацией для уточнения параметров модели, и построенная в результате комплексная модель будет наследовать ошибки в определении параметров самого реперного метода. Количественные взаимосвязи между параметрами в различных физико-геологических ситуациях мало изучены и также подлежат определению. Следовательно, такой подход решает лишь частные задачи комплексной интерпретации.

Комплексная интерпретация данных трех и более методов осуществляется на качественном и количественном уровне. При качественной комплексной интерпретации совмещаются, в плоскости профиля, методные модели и исследователь на основе такого анализа формирует модель строения земной коры, определяя геометрические и физические характеристики выделенных объектов. Для районирования разреза по комплексу методов на этом этапе широко используются методы таксономии.

Количественный подход к комплексированию методов геофизики и комплексной интерпретации данных получил развитие в работах Страхова В.Н. иГолиздры ГЛ., в которых сформулированы основы критериально-целевого подхода к комплексной интерпретации.

Комплексная интерпретация подразумевает, что для принятого набора методов осуществляется объединение решений каждого отдельного метода в общем согласованном представлении параметров среды. Под комплексной моделью геосреды понимается совокупность предположений и допущений о связи отдельных физических моделей геосреды. При изучении глубинного строения земной коры рассматриваются следующие виды комплексных моделей (Голиздра Г.Я.): модели, в которых источники полей не совпадают; источники полей полностью совпадают, т.е. совпадают граничные поверхности разных моделей, а численные значения физических параметров связаны функциональными или тесными статистическими зависимостями; модель промежуточного типа имеет как связанные, так и независимые параметры разных физических моделей, при этом связь между совпадающими параметрами должна быть заранее указана. Таким образом, тип комплексной модели определяет взаимосвязь параметров разных моделей в нижнем полупространстве. Для каждого из этих типов моделей дается формулировка задачи комплексирования, сводящейся к минимизации функционалов, построенных на параметрах среды. Решение систем уравнений с наложенными на них ограничениями сводится к задаче оптимизации. Тип комплексной модели определяет также подход к математической формулировке и численному решению задач комплексной интерпретации.

Выбор и обоснование типа комплексной модели в конкретной физико-геологической обстановке определяется процедурой согласования методных моделей. На этом этапе уточняются или пересматриваются параметры моделей одних методов за счет информации, полученной с помощью других методов, устанавливаются качественные и количественные связи между параметрами методных моделей, между геофизическими полями разных методов, а также между параметрами моделей и полями.

Нужно отметить важную роль априорной физико-геологической информации в процедуре комплексной интерпретации, которая используется как при методной обработке и интерпретации, так и при формировании комплексной модели.

Показано, что информационной основой геолого-геофизических исследований при изучении глубинного строения являются пространственно-привязанные данные различных типов: геологические карты, разрезы, ре-

зультаты наблюдений в скважинах, геофизические данные разных методов. Вследствие этого организацию эффективной взаимосвязи между данными различных типов и оперирование ими следует строить в среде географических информационных систем (ГИС).

Развитие современных методов интерпретации геоданных определяет основные элементы аналитического обеспечения методологии обработки геофизических данных для формирования моделей поля и среды, решения прямых и обратных задач геофизики по отдельным методам, проведения комплексного анализа и интерпретации данных двух, трех и т.д. методов, оптимизации моделей.

В настоящее время в отрасли накоплен большой опыт комплексной интерпретации геолого-геофизических данных и создан целый ряд реализующих ее технологий. Существующие геоинформационные технологии комплексной интерпретации разделяются на два типа: технологии комплексного анализа геоданных для решения задач районирования и технологии количественной комплексной интерпретации, главным образом, двух методов -сейсморазведка-гравиразведка, сейсморазведка-геофизические исследования скважин, сейсморазведка-электроразведка, гравимагниторазведка.

Для решения задач геокартирования и районирования по комплексу геополей наиболее развитыми являются геоинформационные системы (ГИС): ГИС ИНТЕГРО (ВНИИГеосистем), ГИС ПАРК (ООО ЛАНЭКО), и автоматизированные системы АС-ПАНГЕЯ (ОАО «Пангея»), СОЗСАО (РГГРУ). Технология ГИС ИНТЕГРО позволяет также решать достаточно широкий круг прогнозно-поисковых задач на разные виды минерального сырья, недропользования и геоэкологии с привлечением данных дистанционных и наземных наблюдений. Технология СОЗСАБ реализует построение объемных моделей, районирование с использованием комплекса геополей и их различных статистических характеристик, вычисляемых в скользящем окне «живой» формы. Некоторые частные задачи количественной комплексной интерпретации реализованы в ГИС ИНТЕГРО и в АС ПАНГЕЯ.

Компьютерные технологии количественной комплексной интерпретации ориентируются прежде всего на сейсмическую модель геосреды. Наиболее развитые компьютерные технологии по построению сейсмоплотностных моделей представлены Институтом геофизики НАН Украины (Старостенко В.И.) и Ухтинским государственным техническим университетом (Кобрунов А.И.). Первая реализует построение глубинных разрезов, вторая предназначена для решения прогнозно-поисковых задач нефтегазовых залежей.

Компьютерная технология комплексной интерпретации данных сейсморазведки и электроразведки по методу зондирования становлением поля создана в НВ НИИГГ и ОАО «Геонефтегаз» (Смилевец Н.П.) и реализует построение согласованных сейсмоэлектрических временных разрезов (СЭВР).

Ряд технологий комплексной интерпретации данных сейсморазведки и геофизических исследований скважин, такие как ИНТЕГРАН - С.А. Ка-план (ВНИИГеосистем), ПАРМ-КОЛЛЕКТОР (ВНИИГеофизика, Г.Е. Ру-

денко) и др., предназначен, главным образом, для решения задачи поисков углеводородов и литологического расчленения разреза в пределах первых километров по глубине.

Компьютерная технология обработки и интерпретации гравимагнитных данных БУОР-11Е18Т-1ЮМОА8 (Блох Ю.И.) создана в ГНПП «Аэрогеофизика» с целью построения псевдоплотностных и псевдомагнитных 20 и ЗЭ моделей геосреды.

Ведущие зарубежные технологии комплексной обработки и интерпретации в основном ориентированы на изучение залежей углеводородов, кол-лекторских свойств пластов и другие нефтегазовые задачи.

Анализ современного состояния методик и технологий комплексного анализа и интерпретации геофизических данных при изучении глубинного строения позволяет сделать следующие выводы:

• Основная цель комплексной интерпретации геофизических полей при изучении глубинного строения - построение согласованной по всем полям комплексной физико-геологической модели геосреды. Эффективность комплексного анализа и интерпретации достигается вовлечением в процедуру комплексного анализа различных методных моделей с дальнейшим согласованием параметров этих моделей.

• Анализ существующих автоматизированных систем и ГИС-технологий комплексного анализа геоданных указывает на отсутствие компьютерных технологий комплексной интерпретации геофизических данных для изучения глубинного строения, позволяющих согласовывать результаты интерпретации данных нескольких методов - сейсмического, электрического, гравитационного, магнитного.

• Необходима разработка технологии комплексной интерпретации, которая учитывала бы результаты независимой интерпретации данных отдельных геофизических методов и соответствующих им моделей, используя методический и аналитический опыт, накопленный в отрасли.

• Компьютерная технология комплексного анализа и интерпретации геолого-геофизических данных, полученных по опорным и региональным профилям, должна быть ориентирована на одну из развитых ГИС-технологий с единой информационной базой, используемой в интерактивном режиме, с применением процедур комплексного анализа и количественной комплексной интерпретации, и направлена на оптимизацию моделей.

Во второй главе «Методика обработки и интерпретации геофизических данных» рассматриваются этапы комплексного анализа с точки зрения основных видов используемой информации и операций, необходимых для их выполнения. В работе создана общая методическая схема решения задачи комплексного анализа и интерпретации геолого-геофизических данных при изучении земной коры по опорным и региональным профилям (рис. 1).

Комплексный анализ и интерпретация

этап ы

Пространственное согласование методных моделей

-по площади - глубине

Л.

Согласование геометрических параметров моделей

•Выявление пространственного совпадения геометрических параметров моделей

Согласование физических параметров моделей

•Районирование разреза по типу связей физических

ю:

Построение комплексной модели первого приближения

Постановка задачи комплексной интерпретации Выбор способа решения

Комплексная обработка и интерпретация

Априорная физико-геологическая модель „

Выбор оптимальной модели * -

ф\'Н К1{ИИ

Проектирование на единый профиль Масштабирование моделей по 1 координате Синхрснизеьря между моделями и планшетом

Наложение негодных моделей Редактирование методных моделей Решение прямых и обратных задач для методов Редуцирование Корреляционно-регрессионный анализ

Корреляционно-регрессионный анализ Районирование

Моделирование Редактирование Редуцирование Решение грямых и обрати ых эадвч

2-х методной комплексной обработки

3-х методнсй комплексной обработки

Расчет обобщенного расстояния

Геологическая интерпретация результата

Архив комплексных моделей +

результат

Сопл асова иные в пространстве методные модели

Блоково-слоистая модель с методными физическими характеристиками

Предварительная модель с описанием связи петрофизвеских параметров

Комплексная модель первого приближения

Граф обработки

Комплексные модели строения земной коры

Оптимальная модель

Рис. 1. Общая схема решения задачи комплексной интерпретации геолого-геофизических данных при изучении глубинного строения земной коры на региональных профилях

На первом этапе проводится построение априорной интерпретационной модели на основе анализа всей имеющейся по региону геолого-геофизической информации. Априорная модель строится исследователем с учетом различных современных концепций эволюции Земли. Результатом этого этапа может быть как физико-геологическая модель, содержащая предполагаемую геометрию и петрофизику объектов, так и набор суждений о глубине залегания, контрастности свойств на границе раздела и соотношении объектов. Сформированные априорные мстодные интерпретационные модели определяют постановку задачи, граф обработки и интерпретацию метод-ных данных.

На втором этапе проводится построение методных моделей, получаемых в результате углубленной обработки и интерпретации данных каждого геофизического метода - сейсморазведки, электроразведки, гравиразведки и магниторазведки.

Построение моделей по сейсмическим и электроразведочным данным осуществляется специализированными пакетами методной обработки и в работе представлена лишь краткая характеристика основных типов моделей, получаемых в результате методной обработки.

По результатам методной обработки сейсморазведочных данных основными источниками информации о глубинном строении являются временные и глубинные сейсмические разрезы, а также основанные на них карты изолиний скоростей, которые и участвуют в комплексном анализе и интерпретации.

Результатом углубленной методной обработки-интерпретации электроразведочных данных являются фазовые, геоэлектрические и др. типы разрезов.

Автором разработана методика построения 2D и ЗБ петрофизичиских моделей по гравимагнитным данным на основе широкого набора методов решения обратных задач и оценки пределов эквивалентности аномалообра-зующих объектов. Для построения методной модели по гравимагнитным данным исходной информацией являются результаты площадных гравитационных и магнитных съемок региона геотраверса, а также результаты высокоточных гравитационных и аэромагнитных измерений вдоль профиля. При построении методных гравимагнитных моделей последовательно решаются следующие задачи:

Предобработка гравимагнитных данных с целью разделения полей и выявления полезной составляющей. Большую роль на этом этапе играют модельные представления о поле и среде и априорная информация, которые определяют необходимость проводимой обработки, ее цель, выбор параметров обработки.

Площадная обработка гравимагнитных полей с целью выделения границ однородных блоков разного порядка, выделение элементов тектоники.

Выделение блоков производится на основе анализа статистических, градиентных, корреляционных характеристик поля, отражающих его уровень и изменчивость, амплитуду, контрастность, размер, форму и ориентировку

аномалий на площади. Разделение полей на участки, однородные по одному или комплексу характеристик поля, проводится как на экспертном уровне, так и с помощью методов распознавания и таксономии. Выделение элементов тектоники проводится экспертно на основе визуального анализа линейных аномалий, а также с применением аппарата фильтрации и обнаружения слабых аномалий в слабоконтрастных геологических средах.

Формирование ЗБ моделей распределения эффективных источников гравимагнитных данных. Физической основой такого формирования является изменение спектральных и статистических характеристик потенциальных полей при пересчете на различные уровни. Эти характеристики оцениваются аналитическим продолжением потенциальных полей в нижнее полупространство, расчетом статистических и корреляционных параметров в окнах разных размеров. Также процедуры позволяют получить ЗБ модели изменения распределения псевдоисточников гравимагнитных полей, оценить поведение их статистических и корреляционных параметров по глубине.

Формирование модели распределения эффективных параметров по выбранному линейному сечению. Положение сечения выбирается так, чтобы с одной стороны, оно было максимально близко к геотраверсу, а с другой - пересекало бы изучаемые структуры вкрест их простирания. Для полученных на втором этапе 30 моделей выбираются сечения по заданному направлению с целью формирования 20 моделей распределения фиктивных источников на глубину. Для согласования этих моделей в нижнем полупространстве привлекается вся имеющаяся априорная и полученная на предыдущих этапах обработки информация. В результате совместного анализа и согласования обеспечивается построение псевдогравитационной (псевдомагнитной) модели, представленной в виде карты изолиний фиктивного параметра.

Геометрическое описание объектов в этой модели носит интервальный характер, а физические параметры определяются псевдоплотностными единицами. Для получения модели, в которой объекты описываются уже избыточными плотностями (магнитной восприимчивостью) с уточненной геометрией необходимо перейти к следующему этапу.

Формирование петрофизических 20 и ЗБ моделей осуществляется на основе карт изолиний фиктивного физического псевдоплотностного и псевдомагнитного параметра методами решения обратных задач. Карты изолиний определяют для каждого аномального объекта возможные границы его положения, что позволяет оценить пределы эквивалентности аномальных объектов по их геометрии. Решая линейные обратные задачи, аппроксимаци-онные задачи (метод Цирульского) и используя методы подбора для каждого аномального объекта определяется диапазон изменения его физических свойств, т.е. пределы эквивалентности по физическим параметрам. В линейных обратных задачах аппроксимация осуществляется двумерными призмами. В методе подбора для плоских задач аномальные объекты могут быть представлены многоугольниками, для трехмерных задач аппроксимация обычно осуществляется многогранниками.

Далее в работе обосновывается, что построение комплексной модели геосреды проводится на основе пространственного согласования методных моделей, согласования моделей по источникам (согласования по геометрическим и физическим параметрам моделей), формирования комплексной модели первого приближения, постановки задач комплексной интерпретации, выбора способа решения, комплексной обработки и интерпретации, выбора оптимальной комплексной модели и геологической интерпретации результата.

Пространственное согласование методных моделей подразумевает взаимную увязку результатов методной интерпретации как в плоскости наблюдений, так и по глубине.

Необходимость увязки моделей в плоскости наблюдений вызвана тем, что профили наблюдений разными геофизическими методами, призванные осветить строение по одному региональному профилю, по ряду причин (геоморфологические, техногенные) не совпадают. Согласование полученных методных моделей должно проводиться экспертом на основе анализа площадной информации - геологической карты, а также результатов интерпретации площадных геофизических данных. Проецирование методных моделей или их фрагментов на единый профиль становится возможным в результате учета результатов районирования территории по геофизическим данным.

На основе априорной информации представляется возможность согласовать модели в нижнем пространстве по глубине. Обычно согласование моделей по глубине происходит на основе визуального сопоставления и поиска общих черт в интерпретационных методных картинах - выявление и прослеживание общих контактных поверхностей, границ блоков, тектоники и т.д.

Далее проводится наложение согласованных в пространстве моделей с целью согласования их по источникам полей

Анализ взаимосвязи геометрических и физических параметров моделей проводится с привлечением качественных и количественных приемов комплексной интерпретации. Качественный визуальный анализ базируется на сопоставлении образов геофизических моделей и выявление пространственного совпадения их геометрических характеристик. Количественная комплексная интерпретация определяет количественные оценки взаимосвязи параметров различных моделей и их полей. Она включает приемы корреляционно-регрессионного анализа, спектрального анализа аномальных полей, приемы таксономии и распознавания. Количественная комплексная интерпретация включает также решение прямых и обратных задач для разных геофизических методов.

Качественная и количественная комплексная интерпретация осуществляется как в плоскости разреза, так и по площади наблюдений - для гравитационных и магнитных полей, с дальнейшим вынесением результатов интерпретации на плоскость разреза.

Анализ выявленных качественных и количественных взаимосвязей между параметрами моделей позволяет сформировать комплексную модель первого приближения и осуществить постановку задачи комплексной обработки

и интерпретации. На этом этапе для определенных типов моделей проводится построение первого приближения модели с учетом априорной физико-геологической информации, формулируется постановка задачи комплексной интерпретации, выбирается метод решения.

Далее проводится комплексная интерпретация данных программами совместной обработки данных двух, трех и т.д. методов.

В процессе комплексной интерпретации, в зависимости от различных постановок задачи и с учетом разных геологических концепций, в общем случае возникает несколько комплексных физико-геологических моделей. Этап выбора оптимальной модели связан с решением проблемы по разработке критериев сравнения альтернативных комплексных физико-геологических моделей. Выбор оптимальной модели осуществляется в настоящее время, главным образом, методом подбора (Страхов В.Н.), где критерием сравнения выступает разность расчетных и наблюдаемых полей. При сравнении моделей комплексной интерпретации предлагается использовать также метод расчета обобщенного расстояния р по комплексу геофизических полей в виде (Никитин A.A.):

^ЕМ/Г-^ГИТ'

где f^"'" - значение 1-го поля в j-й точке наблюдения, /Т" (0) - теоретически (путем решения прямой задачи для заданных параметров в геосреды) рассчитанное поле. Весовые коэффициенты к, представляют собой собственный вектор, соответствующий максимальному собственному значению корреляционной матрицы, которая строится по коэффициентам корреляции отклонений теоретически рассчитанных полей от наблюденных.

Далее в работе обоснованы операции обратных связей каждого этапа комплексной и методной интерпретаций. Эти связи вызваны возможной противоречивостью методных моделей по геометрическим, либо по физическим параметрам. Проверка этих противоречий позволяет пересмотреть априорную интерпретационную модель, определить новые параметры обработки и интерпретации.

Таким образом, предложенная во второй главе работы схема анализа и комплексной интерпретации геолого-геофизических данных позволяет зафиксировать следующие методические результаты:

• Предложена методика комплексного анализа и интерпретации геолого-геофизических данных, которая позволяет эффективно использовать независимую информацию, получаемую разными геофизическими методами, посредством осуществления обратных связей с этапами методной обработки и интерпретации.

• Разработана методика построения физических моделей по площадным гравимагнитным данным, позволяющая учитывать сложное трехмерное строение аномальных объектов, и повышающая таким образом информативность и достоверность методной интерпретации.

• Создано методическое обеспечение согласования методных моделей.

В третьей главе «Технология построения монометодных и комплексных моделей разреза земной коры» описывается созданная компьютерная технология комплексного анализа геолого-геофизических данных на опорных профилях, основанная на вышеизложенной методике, и созданное программное обеспечение технологии.

Построение монометодных, т.е. по данным отдельно взятых геофизических методов, моделей земной коры осуществляется по результатам обработки и интерпретации материалов конкретного метода.

Построенные монометодные модели земной коры в дальнейшем проходят согласование и увязку между собой по глубинам залегания контактных поверхностей, положению тектонических дислокаций и являются основой создания комплексной согласованной физико-геологической модели земной коры. Помимо этого, имеющаяся информация по гравиметрическим и магнитным полям масштаба 1:200000 позволяет осуществлять геологическое районирование на поверхности Земли, а по результатам зондирования полей строить разрезы эффективных значений плотностей и намагниченностей земной коры.

Основой построения моделей земной коры по данным сейсморазведки являются система «PRIME» (ООО «Геолпрайм») и программно-методический комплекс ИНТЕГРАН.

С целью создания согласованной по данным комплекса геофизических методов модели земной коры, данные сейсморазведки позволяют обеспечить:

• построение модификаций сейсмического разреза на всю глубину исследований масштаба 1:200000, 1:500000: временного, глубинного динамического, сейсмоэнергетического, параметров относительного спектра и сейсмогеологического;

• построение модификаций сейсмических разрезов, более крупных масштабов, предназначенных для детализации строения осадочного чехла и верхней части фундамента до глубин 5-7 км.

Построение глубинно-скоростной модели как для осадочного чехла, так и для земной коры в целом, проводится по значениям ?0 отражающих горизонтов и экстремумов горизонтальных спектров скоростей в рамках слоистой локально-однородной среды с использованием обобщенного метода взаимных точек. При этом в интервале времен, соответствующем толще земной коры, прослеживаются условные отражающие горизонты, объединяющие фрагмента сейсмической записи, отличающиеся относительно повышенной энергией волновых пакетов.

Затем проводится типизация моделей земной коры по их физико-геологическим признакам (скорости, энергии, частотно-зависимого поглощения), их сопоставление с особенностью строения имеющихся известных месторождений полезных ископаемых.

Картирование тектонических нарушений при построении глубинно-скоростных моделей земной коры осуществляется по следующим критериям:

• участки смещения отражающих горизонтов или волновых пакетов;

• зоны потери корреляции осей синфазности;

• границы резкого изменения скоростных и энергетических параметров.

Глубинно-скоростная модель и сейсмоэнергетический разрез составляют основу базы интерпретации данных для компьютерной технологии ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА.

С целью построения двумерной модели проводимости геосреды применяется двумерная инверсия МТ-данных. При двумерной инверсии МТ-данных в настоящее время используется два типа программ. К первому типу относятся программы, позволяющие получить сглаженный геоэлектрический разрез. Такие программы не требуют наличия априорной геолого-геофизической информации. Необходимо лишь задать степень сглаживания, которая обычно тем больше, чем выше погрешности наблюденных данных и двумерной аппроксимации. Ко второму типу относятся программы, предназначенные для восстановления сопротивлений областей среды (т.н. блоков), границы которых имеют фиксированное положение. В этом случае требуется априорная информация, на основе которой задается положение всех вероятных геоэлектрических границ.

При недостаточном количестве априорной информации на начальном этапе необходимо применять программы первого типа. Имеющаяся информация, полученная по данным гравиметрии и сейсморазведки, на первом этапе не может быть использована, поскольку не известно, как геоэлектрические параметры коррелируются с параметрами этих методов. На втором этапе, анализируя геоэлектрические и сейсмические разрезы, может быть установлено соответствие между некоторыми сейсмическими и геоэлектрическими границами. Тогда, при двумерной инверсии геометрию этих границ можно будет закреплять по данным сейсморазведки и, следовательно, перейти к использованию программ второго типа.

Для получения информации о глубинной части разреза выполняется 20-инверсия данных с помощью программы Р. Мэкки, которая входит в программный комплекс \VinGeoLink компании Сео8у51еш (Италия). Эта программа предназначена для решения обратной двумерной задачи МТЗ методом подбора. При этом разрез покрывается прямоугольной сеткой, а искомыми параметрами являются сопротивления ячеек данной сетки. Модель строится таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить наилучшее совпадение наблюденных и теоретически рассчитанных кривых по профилю, а с другой стороны - обеспечить максимальную гладкость изменения сопротивления по разрезу. В результате получаем разрез, содержащий только значимые с точки зрения чувствительности МТ-поля структуры.

Гравиметрические и магнитные съемки, проведенные в полосе 50 км от региональных и опорных профилей, а также съемки масштаба 1:200000 позволяют строить объемные модели земной коры по эффективным значениям плотности и магнитной восприимчивости. Кроме того, по результатам обработки и интерпретации потенциальных полей реализуется построение структурно-тектонических карт по поверхности изучаемых территорий на основе районирования этих полей путем использования различных алгоритмов классификации по данным статистических, спектральных, градиентных атрибутов.

Количественная интерпретация данных гравитационных и магнитных полей осуществляется с целью получения распределения в плоскости разреза земной коры эффективных (относительных) значений плотности и намагниченности, при этом используется построение их объемных моделей. Трехмерные модели распределения эффективных значений плотности и намагниченности строятся путем вычисления трансформант гравитационного и магнитного полей по алгоритмам A.B. Петрова, (модифицированный метод Б.А. Андреева), И.И. Приезжаева, (пересчет полей в нижнее полупространство в спектральной области), Ю.И. Блоха. Согласно последнему алгоритму по наблюденному магнитному полю строится ЗО-распределение эффективных источников магнитных масс на основе программного комплекса DVOP, включающего выполнение следующей последовательности процедур:

• вычисление двумерного спектра Фурье анализируемого поля;

• определение с помощью оптимального фильтра значений глубин, на которые в дальнейшем выполняется аналитическое продолжение поля, а также размеров спектрального окна, отвечающего этим глубинам;

• непосредственно само аналитическое продолжение поля на эти уровни глубин;

• вычисление эффективных значений магнитной восприимчивости. Причем, предварительно осуществляется пересчет поля к вектору вертикального намагничения (так называемая редукция к полюсу), а эффективные значения магнитной восприимчивости вычисляются в каждой точке с использованием формулы для однородного полупространства.

Аналогичная последовательность процедур используется для построения глубинного разреза эффективных значений плотности по гравитационному полю.

Построение комплексной (обобщенной, согласованной) модели по результатам методной интерпретации данных сейсморазведки (МОВ-ОГТ, ГСЗ-КМПВ), потенциальных полей и электроразведки (МТЗ) выполняется в предположении о том, что в земной коре границы неоднородностей, достаточно крупных по размеру и контрастных по физическим свойствам, должны быть совместимы в разных монометодных моделях с учетом оценки возможной неопределенности (погрешности) определения их геометрии.

В соответствии с этим была принята следующая схема согласования методных моделей, включающая три последовательно выполняемых этапа:

• геометризация монометодных моделей, отображающая структурные особенности строения коры с локализацией возможных зон нарушений сплошности среды;

• согласование геометризованных монометодных моделей для установления общих генерализованных границ раздела в земной коре;

• оценка физических свойств (средних и дисперсии) выделенных участков согласованной модели.

Геометризация монометодных моделей

Геометризация монометодных моделей на первом этапе носит предварительный характер. В дальнейшем возможно ее уточнение по результатам согласования данных всего комплекса геофизических методов.

Исходными для монометодной геометризации разреза земной коры являются разрезы прогнозных значений эффективной плотности, намагниченности и проводимости (сопротивления) и данные сейсмического метода. Последние обеспечивают два типа отображения среды: в виде скоростных характеристик, и в виде временных (глубинных) разрезов, описывающих с существенно большей детальностью относительные изменения жесткостных свойств среды. Сопоставление результатов обработки данных разных методов на фоне сейсмического разреза обеспечивает наилучшие условия для совместной локализации областей резкого изменения свойств среды. Для этого данные несейсмических методов должны быть преобразованы к относительной характеристике, подобной коэффициентам отражения и представляющей собой, с точностью до постоянного множителя, дифференциально-нормированный параметр (ДН-параметр), который оценивает приращение по глубине логарифма жёсткости (плотности, сопротивления):

К =—[1п(У-£т)]Дг, где V - скорость распространения сейсмической волны, а - плотность;

в гравиразведке ДНП =— [1п(<т)]Дг, где а - плотность;

(11

в электроразведке ДНПш =— Г(1п /з)]Дг, где р - удельное электриче-

йг

ское сопротивление.

Представленные выше функции ДНП заданы на одной и той же сетке, поэтому производные естественно заменить разностью, а в качестве приращения взять шаг сетки.

По сейсмическим разрезам в соответствии со сверточной моделью сейсмической записи уже имеются оценки Котрправда в ограниченном диапазоне частот. Для локализации интервалов разреза с относительно повышенной неоднозначностью жесткостных свойств достаточно осуществить переход к энергии сигналов. В совокупности с характеристиками глубинно-скоростной модели это позволяет привести сейсмические данные к параметрам сеточной модели остальных методов.

Экстремумы этих параметров приурочены к границам резкой смены, соответственно, акустической жёсткости, плотности, сопротивления. При интерпретации в зависимости от сопоставляемых разрезов либо учитывается, либо не учитывается знак изменения ДН-параметра на границе.

Выделение в пространстве разреза плотностных границ (либо границ резкого изменения намагниченности, электропроводности) осуществляется на основе оценки точности получения этого параметра (порога выделения ДН-параметра).

Эти величины могут сопоставляться между собой и с сейсмическим разрезом прямым наложением с применением визуальных способов анализа, а также совместной обработкой с получением количественных корреляционных оценок связи этих параметров. Следует отметить, что для количественной совместной обработки модели должны быть приведены к единой сетке. Количественная оценка связи между сейсмическими и трансформированными плот-ностными параметрами позволяет районировать плоскость разреза на области с положительной или отрицательной корреляционной связью и на области, где связи между параметрами отсутствуют. Преобразование плотностных разрезов геофизических характеристик к разрезам ДН-параметров позволяет по ним выделять опорные горизонты, приуроченные к окрестности сейсмических границ, а также спрогнозировать зоны нарушения сплошности среды.

Учитывая, что ДН-параметр отображает степень относительной неоднородности среды, прослеживание в разрезе его экстремальных значений будет определять геометрию разделов в земной коре, которая формируется в двух вариантах - объединение экстремумов одного знака (положительных и отрицательных), либо объединение абсолютных значений экстремумов.

Согласование геометризованных монометодных моделей для установления генерализованных границ раздела в земной коре

На втором этапе проводится согласование геометрии монометодных моделей. Для этого по комплексу геофизических характеристик проводятся:

• локализация в разрезе наклонных и субвертикальных контактных зон, позволяющих построить тектонический каркас модели;

• формирование границ изменения свойств объектов на основе решения классификационных задач в плоскости разреза;

• построение генерализованной блоково-слоистой модели строения земной коры.

Оценка физических свойств согласованной модели Целью работ на третьем этапе является получение единой физико-геологической модели глубинного строения земной коры. Входными данными для оценки физических свойств среды являются геометрия генерализованной блоково-слоистой модели земной коры и значения физических характеристик, представленные монометодными моделями. Согласованная физико-геологическая модель получается в результате оценки статистических характеристик (среднего, дисперсии) для каждого свойства в пределах замкнутых контуров генерализованной модели. Таким образом, согласованная физико-геологическая модель представляет собой распределение в плоскости разреза имеющегося набора физических свойств, осредненных на единой геометрии границ слоев и блоков.

На первой стадии геологической интерпретации проводится обобщение результатов выделения сейсмических отражающих площадок и горизонтов в консолидированной коре. Они объединяются в структурные ассоциации, предположительно соответствующие тем или иным структурно-

вещественным ассоциациям горных пород консолидированной земной коры. Такие ассоциации выделяются в качестве «сейсмогеологических комплексов».

Последние отличаются друг от друга:

• общим количеством и плотностью сейсмических отражающих площадок на единицу площади временного сейсмического разреза и, соответственно, общей сейсмической энергией отраженных волн в объеме сейсмогеологического комплекса, отображаемой на сейсмоэнергетиче-ских разрезах, а в некоторых случаях - характеристиками частотно-зависимого поглощения сейсмических волн;

• вертикальным распределением скоростей распространения упругих волн представленным глубинно-скоростной моделью;

• преобладающими направлениями и углами наклона сейсмических отражающих площадок внутри сейсмогеологического комплекса и его общим структурным обликом.

Границы между сейсмогеологическими комплексами либо отмечаются структурными несогласиями, которые устанавливаются по взаимоотношениям сейсмических площадок выше и ниже такой границы, либо являются согласными, отмечаемыми резким или, в той или иной степени, постепенным переходом между комплексами с разными свойствами.

Внутри сейсмогеологических комплексов по антиформным пологим наклонам сейсмических площадок иногда выделяются куполообразные структуры, вероятно, отвечающие метаморфическим куполам.

Кроме сейсмогеологических комплексов, выделение сейсмических площадок позволяет выявить на сейсмопрофилях разрывные нарушения.

На второй стадии геологической интерпретации осуществляется проверка правильности обособления сейсмогеологических комплексов с помощью сопоставления их с материалами независимых несейсмических методов геологических исследований. Из числа последних нами использованы построенные по линиям опорных профилей в виде глубинных разрезов:

а) модели эффективной плотности, полученные путем зондирования гравитационного поля, и плотности, рассчитанные по данным гравиметрических исследований. Из них наиболее продуктивными для геологической интерпретации оказались именно плотностные модели;

б) модели эффективной намагниченности, построенные по данным магнитометрических исследований. Сопоставление с последними также оказалось весьма продуктивным (с естественными ограничениями по глубине -не глубже 20 км в соответствии с глубинным положением изотермы точки Кюри);

в) геоэлектрические разрезы, составленные по результатам электроразведочных исследований.

Сопоставление данных несейсмических методов с результатами первой стадии интерпретации осуществляется путем компьютерного совмещения на едином разрезе выделенных сейсмогеологических комплексов и данных независимых несейсмических геофизических методов. По результатам сопостав-

ления зачастую оказывается необходимым вносить определенные коррективы и изменения в первоначально намеченные границы методных данных.

Наконец, на последней, третьей стадии геологической интерпретации на основе результатов двух первых стадий осуществляется геологическое истолкование полученной согласованной комплексной модели и построение тектонических и геодинамических моделей формирования структуры земной коры.

Таким образом, в третьей главе:

• Определено информационно-аналитическое обеспечение этапа метод-ной обработки и интерпретации.

• Определены основные технологические этапы построения комплексной физико-геологической модели.

• Определено информационное обеспечение комплексного анализа и интерпретации геолого-геофизических данных.

В четвертой главе «Компьютерная технология ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА» обосновывается выбор геоинформационной оболочки для разрабатываемой компьютерной технологии, описывается созданная компьютерная технология комплексного анализа геолого-геофизических данных на опорных профилях, основанная на вышеизложенной методике, и реализованное программное обеспечение технологии.

Информационной базой геолого-геофизических исследований при изучении глубинного строения земной коры являются пространственно-привязанные данные различных типов - геологические карты, разрезы, результаты наблюдений в скважинах, геофизические данные разных методов, поэтому организацию взаимосвязи между данными и оперирования ими следует строить в форме геоинформационной системы. В качестве такой системы была выбрана ГИС ИНТЕГРО, которая ориентирована на персональную технику, выполняет стандартные ГИС-функции и в то же время является геоинформационной средой функционирования разнообразных вычислительных и аналитических приложений для различных геологических задач. Она включает в себя многообразные интерфейсы, позволяющие изменять форму представления данных (растр, вектор, регулярная и нерегулярная сеть наблюдений), а также прикладные блоки, в том числе, блок интегрированного анализа данных и решения прогнозно-диагностических задач, блок обработки и интерпретации геолого-геофизической информации. ГИС ИНТЕГРО также содержит блок аналитического обеспечения интерпретации геолого-геофизических данных и моделирования потенциальных полей. В состав этой системы включены основные разработки ИФЗ (Страхов В.Н.), РГГРУ (Блох Ю.И.), ИГТУ (Кобелев В.А.) и др. В аналитическом блоке содержатся процедуры, реализующие фильтрацию и трансформацию полей, различные приемы комплексного анализа, районирования, применяемые для количественной интерпретации и определения физических параметров и геометрии объектов. В то же время ГИС ИНТЕГРО является открытой, легко расширяемой системой.

Далее в главе описываются основные составные части макета компьютерной технологии комплексного анализа и интерпретации геолого-геофизических данных на базе ГИС ИНТЕГРО.

Построение методных моделей реализуется функциональным обеспечением блоков обработки и интерпретации методных данных - потенциальных полей, электроразведки, сейсморазведки. Входом в методные блоки являются методные данные, выходом - методные модели.

Обработка и интерпретация потенциальных полей. В основу блока ме-тодной обработки и интерпретации потенциальных полей было положено функционально-аналитическое обеспечение интерпретации геолого-геофизических данных и моделирования потенциальных полей ГИС ИНТЕГРО, которое охватывает весь технологический цикл построения методных моделей среды, включающий процедуры разделения полей, расчета статистических, структурных, корреляционных и спектральных характеристик, районирования, а также моделирования в интерактивном режиме на основе решения двух- и трехмерных прямых и обратных задач.

Блок обработки и интерпретации потенциальных полей был дополнен включением в ГИС ИНТЕГРО программ, реализующих статистическое зондирование геополей в скользящих окнах с получением трехмерных статистических моделей. Программно-алгоритмическое обеспечение разработано в РГГРУ (Петров A.B.) и реализует подход к оценке изменения статистических и корреляционных характеристик поля с глубиной на основе их вычисления в скользящих окнах различных размеров.

Блок методной интерпретации потенциальных полей усилен подключением пакета программ локализации особых точек и комплексной интерактивной интерпретации профильных данных, пакет, реализующий 2.5 мерные трансформации в прямоугольном скользящем окне с вычислением однозначно определяемых параметров магнитного и гравитационного полей. Подключена программная утилита вычисления объемного распределения эффективных параметров в нижнем полупространстве с помощью спектрального анализа, пакет программ трехмерного комплексного моделирования данных потенциальных методов (Блох Ю.И., «Аэрогеофизика»).

Обработка и интерпретация данных электроразведки (МТЗ) включает программный комплекс MTS-Prof (В.П. Бубнов, ООО «Северо-Запад»), который обеспечивает весь технологический цикл построения методной модели -от псевдоразрезов данных до глубинного геоэлектрического разреза.

Методная обработка сейсморазведки ИНТЕГРАН (ВНИИгеосистем, Гилъберштейн П.Г., Каплан С.А. и др.) обеспечивает: расширение возможностей классификации сейсмических образов, качественно соответствующих типовым элементам литосферы; возможности ее районирования по геотектоническим, геодинамическим и другим характеристикам; изучение и количественную оценку параметров сейсмических моделей литосферы, выполняемых на разных уровнях детальности; методико-технологическое обеспечение обработки и интерпретации, адаптированное к специфическим условиям применения сейсморазведки МОГТ в интересах изучения земной коры.

Блок комплексной обработки и интерпретации.

Блок комплексной обработки и интерпретации принимает от методных программных комплексов соответствующие модели геосреды:

• от потенциальных полей - петроплотностные и петромагнитные разрезы, а также промежуточные модели в различных модификациях;

• от электроразведки - фазовые и геоэлектрические разрезы;

• от сейсморазведки - временные, глубинные, скоростные и сейсмоэнер-гетические разрезы.

Пространственное согласование методных моделей между собой реализуется программным обеспечением, которое позволяет:

• проецировать методные модели на единый профиль;

• масштабировать модели по Z координате;

• синхронизировать модели между собой и с планшетом.

В блоке комплексного анализа и комплексной интерпретации в соответствии с требованиями технологии разработан редактор, позволяющий:

• визуализировать методные модели;

• совмещать пространственно- согласованные методные модели;

• формировать векторное покрытие, описывающее геометрию и физику как методных, так и комплексных моделей с возможностью последующей их передачи в блоки методной или комплексной обработки;

• проводить количественный комплексный анализ моделей на основе приведения их к единой унифицированной структуре. Аналитическое обеспечение комплексного анализа и интерпретации

включает:

• расчет линейных и ранговых коэффициентов корреляции (по Спирме-ну, Кендаллу) между двумя характеристиками в скользящих окнах;

• регрессионный анализ;

• статистический анализ;

• алгоритмы распознавания и таксономии.

Описанное функциональное обеспечение анализа и создания комплексной интерпретационной модели позволяет перейти к постановке задачи и включению в систему технологии построения комплексной модели по двум методам - гравиразведки-сейсморазведки, сейсморазведки и электроразведки, гравиразведки-магниторазведки, по трем и т.д. методам. В состав технологии включается также программное обеспечение для выбора оптимальной из комплексных моделей на основе расчета обобщенного расстояния (Никитин A.A.).

Как было показано во второй главе, при согласовании методных моделей, наряду с методными, используются и промежуточные их варианты, предусматриваются этапы переобработки при большом объеме моделирования. Комплексные модели могут также быть уточнены, пересмотрены или переобработаны на разных этапах комплексного анализа и интерпретации. Это обстоятельство приводит к необходимости хранения результатов методной и комплексной обработки и интерпретации в архиве моделей и их паспортизации. В паспорте модели содержится ее территориальная привязка,

указание на способ ее получения (метод, алгоритм), параметры обработки. Методные модели содержат геометрические, физические и петрофизические параметры, физические поля. Комплексные модели также содержат описания взаимосвязей между физическими параметрами.

В технологии создания комплексных моделей земной коры должны быть задействованы следующие функции ГИС: анализ поверхностей (создание и обработка цифровых моделей), наложение планиметрических слоев на трехмерные изображения, построение профилей поперечных сечений, оценка пространственных размеров объектов.

Кроме того, система имеет достаточно мощные средства контроля данных, контроля за ходом вычислительных процедур, контроля работы общесистемного обеспечения.

Система оснащена средствами конвертирования данных, получаемых разными программными комплексами.

В настоящее время ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА представляет собой интерактивную систему, в полной мере использующую возможности Windows ХР и информационно-аналитической среды ГИС ИНТЕГРО. ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА является открытой и легко расширяемой системой.

По результатам четвертой главы можно сделать следующие выводы:

• Предложена структура системы, реализующая компьютерную технологию комплексного анализа и интерпретации, как совокупность блоков методной обработки-интерпретации и блока интегрированного анализа полученной информации, взаимодействующих через геоинформационную оболочку.

• Определены программные комплексы методной обработки и интерпретации геофизических данных;

• Разработаны программно-технологические средства комплексного анализа и интерпретации геолого-геофизических данных;

• Создана ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА, позволяющая реализовать общую схему обработки и интерпретации геофизических данных при изучении глубинного строения Земли, которая включает следующие процедуры:

- формирование информационного обеспечения и априорной физико-геологической модели;

- построение моделей среды на основе данных отдельных геофизических методов, с оценкой геологической информативности каждого метода исследований;

- построение модели земной коры по комплексу физических и геометрических параметров;

- построение геологической модели земной коры и осадочного чехла.

- прогноз зон и областей, благоприятных для скоплений полезных ископаемых, по региональному профилю и его окрестности.

В пятой главе «Комплексные физико-геологические модели по региональным профилям 1-ЕВ, 1-СБ, 2-СБ, 3-СБ и 2-ДВ» приведены резуль-

таты обработки и интерпретации геолого-геофизических данных на фрагментах опорных профилей с использованием разработанной технологии ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА по региональным профилям 1-ЕВ ВосточноЕвропейской платформы, 1-СБ, 2-СБ и 3-СБ, по Восточной Сибири и 2-ДВ по Дальнему Востоку. В результате были построены монометодные и комплексные согласованные модели для указанных профилей, дана их геологическая интерпретация и осуществлен региональный прогноз углеводородного сырья и твердых полезных ископаемых.

В качестве примера анализируются результаты построения моделей земной коры по профилю 2-ДВ.

Глубинно-скоростная модель этого профиля, представленная в виде двух отрезков изучаемого фрагмента профиля (320-480 км и 480-820 км), включает двенадцать слоев. Границы слоев (рис. 2а) преимущественно субгоризонтальны: колебания отметок глубин не превышают 10% от среднего уровня. Сами границы не имеют самостоятельного геологического содержания, отображая лишь изменения скоростной характеристики изучаемой среды.

На изучаемом фрагменте профиля по значениям интервальных скоростей земная кора с определенной долей условности может быть подразделена на 6 сейсмических комплексов.

Первый (верхний) из них со значениями Уинт - 3,5-4,4 км/с распространен до глубин 1,0-г1,3 км (рис. 26). Следующий комплекс характеризуется скоростями 5,3-6,3 км/с и толщиной 8-9 км (подошва его на уровне 9,5-10,0 км).

Третий комплекс, развитый до глубин -25,5 км, отличается преимущественным диапазоном Уинт ~ 6,6-7,3 км/с. Четвертый комплекс, расположенный непосредственно над разделом Мохо (Н ~ 39,5-44 км), характеризуется значениями Уинт - 7,2ч-7,5 км/с. Пятый комплекс, соответствующий верхней части мантии, отличается относительно пониженными значениями Уинт - 7,6-7,7 км/с) по сравнению с обычно принятыми в других регионах -8,0-8,2 км/с. Подошва комплекса прогнозируется на уровне 66 км.

В нижнем, шестом комплексе скорость принята постоянной и равной 8,2 км/с.

Представленные обобщенные скоростные характеристики согласуются в целом с данными ГСЗ в пределах Балыгычанского поднятия, отличаясь выбором границ раздела комплексов и выделением верхней части мантии.

По сравнительному анализу величин скоростей в слоях обращает на себя внимание наличие двух волноводов: верхнего (5-й слой Н 7,3-9,7 км) - на интервале пикетов 320-380 км с дефицитом скорости 150-200 м/с и нижнего, расположенного над разделом Мохо (слой №9), с наибольшей величиной дефицита скорости до 200 м/с на 580-670 км (северная часть Насучанского синклинория).

Сейсмический облик земной коры фрагмента 2-ДВ представлен серией модификаций глубинного динамического разреза, построенного на основе описанной глубинно-скоростной модели (рис. 2в).

Г ...........................................' ^^^ ............................

Рис. 2. Сейсмическая модель земной коры по опорному профилю 2-ДВ. Сейсмические разрезы: а) сигнальный, б) глубинно-скоростной, в) сейсмоэнергетический и схема геометризации земной коры, г) параметра относительного спектра и выделенные на его основе зоны нарушения сплошности среды

На сейсмоэнергетическом разрезе, как известно, находят отображения объекты, различающиеся по акустической контрастности, по которой он разделен на 4 уровня: высококонтрастные (красные тона), контрастные (желтые тона), слабоконтрастные (зеленоватые тона) и прозрачные (синие тона до белого). С учетом характера контрастности и ориентации в плоскости разреза совокупностей отрезков осей синфазности отражений может быть предложена следующая схема геометризации сейсмоэнергетического облика коры (рис. 2в). Наибольшей контрастностью отличается верхний слой, подошва которого расположена на глубинах 1,3-2,0 км, что соответствует 1-ому слою глубинно-скоростной модели. Следующий слой повышенной контрастности ограничен условными границами А и В и наиболее регулярно представлен в северной части фрагмента (440-820 км), хотя с меньшей надежностью он может быть прослежен и на юге. Причем здесь он скорее всего имеет меньшую мощность и выделяется фрагментарно. Наиболее приподнятое положение слоя отмечается на участке 530-570 км и на северной оконечности профиля, за 750 км, где он практически выходит на уровень подошвы первого слоя. В глубинно-скоростной модели рассматриваемому слою соответствует второй сейсмический комплекс с относительно пониженными значениями скоростей (см. выше).

Границей, отделяющей области средней контрастности от нижележащей пониженной или прозрачной, является граница С, которая, хотя и с перерывами, прослеживается по всему профилю в диапазоне глубин 20-г30 км и приурочена к окрестности подошвы третьего сейсмического комплекса.

Распространение области пониженной контрастности ограничено интервалом, содержащим фрагменты акустически контрастных пачек, прилегающих к границе Мохо (М). Условная кровля этих пачек - граница Э, а их подошва - граница М. Относительно прозрачная область в совокупности с фрагментами контрастных пачек соответствуют четвертому, преимущественно высокоскоростному сейсмическому комплексу. В верхней мантии могут быть намечены слабоконтрастные непротяженные границы с небольшими наклонами, с общей тенденцией погружения в интервале 500-600 км.

Разрез параметра относительных спектров использован для локализации зон возможного распространения интрузий различного состава, пересекающих субгоризонтальные акустически контрастные слои. Определение зон основано на выделении объектов минимального значения параметра (отсутствие частотно-зависимого поглощения и эффектов слоистости) и их трассирования в виде субвертикальных или наклонных последовательностей (рис. 2г).

Полученный на участке профиля (320-850 км) геоэлектрический разрез верхней части земной коры до глубины 8 км имеет весьма контрастный характер (рис. За). Удельное электрическое сопротивление меняется в диапазоне от первых Омм до нескольких десятков тысяч Омм. Высокими сопротивлениями обладают в первую очередь магматические породы с низкой пористостью. Общий высокий уровень электрических сопротивлений во многом определяется низкой минерализацией подземных вод, которая наблюдается, по крайней мере, в верхней части разреза. На этом фоне ярко выделяются области повышенной электропроводности разреза.

Условные обозначения

Л) -Геоэлектрический разрез до глубины 8 км по результатам IIинверсии ■1ИИШЯИЯ(1Ш1ИИМ11Н

Ь| Глубинный геоэлектрический разрез по результатам 21 >-инверсии |С Гранины блоков, выделенные по геоэлектрическому разрезу

I

Рис. 3. Геоэлектрические разрезы по профилю 2-ДВ

Низкое сопротивление горных пород в этих областях может быть связано с несколькими причинами:

а) заполнением глубинным флюидом с высокой минерализацией трещиноватых, ослабленных зон в земной коре;

б) наличием в горных породах глинистых минералов;

в) присутствием в горных породах электронопроводящих минералов (графита, сульфидов и некоторых других).

Геоэлектрический разрез обладает высокой степенью изменчивости как по вертикали, что в целом типично для всего разреза земной коры и верхней мантии, так и по латерали, что свидетельствует о сложном блоковом строении данного района.

На глубинном геоэлектрическом разрезе (рис. 36), построенном по результатам двумерной интерпретации данных МТЗ (до глубины 80 км), выделяется несколько крупных блоков, резко различающихся по электрической проводимости. Наряду с локальными высокопроводящими зонами (до первых Омм), находятся весьма обширные участки, характеризующиеся очень высокими сопротивлениями (до первых тысяч Ом-м и более). Распределение этих аномальных объектов достаточно хорошо согласуется с положением основных структурно-тектонических подразделений, пересекаемых рассматриваемой частью профиля 2 ДВ.

На глубинном разрезе эффективных плотностей, построенном по результатам интерпретации данных гравиразведки, выделяется четыре крупных блока, резко различающихся по плотности (рис. 4а).

Наряду с локальными отрицательными аномалиями эффективной плотности, находятся весьма обширные участки, характеризующиеся ее высокими значениями. Распределение этих аномальных объектов достаточно хорошо согласуется с положением основных структурно-тектонических подразделений, пересекаемых рассматриваемой фиксируемых до глубин 50-60 км.

Второй блок (550-630 км) характеризуется наличием отрицательных аномалий эффективной плотности изометричной и линзовидной формы и приурочен к Колымо-Балыгычанской сутуре.

Третий блок (630-750 км) отличается наличием положительных аномалий эффективной плотности в верхней и средней части коры, меньших по интенсивности, чем в первом блоке.

Четвертый блок (750-850 км) характеризуется наличием субвертикальной аномалии пониженной плотности в коре и положительной аномалией плотности в верхней части коры.

Распределение аномальных объектов магнитного поля практически согласуется с положением основных структурно-тектонических подразделений, пересекаемых рассматриваемой частью профиля 2-ДВ - Балыгычанским поднятием, Насучанским синклинорием, Хетагчанским поднятием (рис. 46). Блок № 1 (Балыгычанский террейн, интервал 320-520 км) характеризуется наличием положительных и отрицательных значений намагниченности источников, расположенных в верхней части разреза (от 0 до 3 км) и спокой-

- ... .....■•;• '....... ' V

■

Рис. 4. Методные модели земной коры по опорному профилю 2-ДВ. а) Модель эффективной плотности. б) Геоплотностная модель. в) Модель эффективной намагниченности

1

> - границы блоков, выделенные по методным моделям

ным, слабо дифференцированным полем на глубинах от 5 км и более. Второй блок (520-650 км) характеризуется аномалиями, расположенными на глубине 5-10 км. Третий блок (650-850 км) отличается в целом повышенными значениями эффективной намагниченности.

Сопоставление двумерных моделей физических характеристик и их ДН-параметров в плоскости профиля с модификациями глубинных сейсмических разрезов (преимущественно сейсмоэнергетического) обеспечило решение поставленной задачи - формирования пространственных характеристик комплексной модели строения земной коры.

В качестве генерализованных границ изменения свойств пород и условий их преобразования могут быть выделены следующие:

• регионального плана, прослеживаемые практически на всем фрагменте профиля:

а) граница М (Мохо), которая трассируется по подошве повышенной сейсмической контрастности и залегает на глубинах 40-47 км (рис. 5),

б) граница С, отделяющая нижнюю гомогенную часть коры от верхней, существенно более гетерогенной, по всей совокупности геофизических характеристик, залегает на глубинах от 20 до 30 км в южной части профиля;

• локального плана, прослеживаемые на ограниченных по протяженности интервалах. Наиболее уверенно эти границы выделяются в северной части профиля и далее описаны снизу вверх:

а) граница Б, являющаяся кровлей сейсмически контрастных объектов, расположенная над границей М и выделяемая преимущественно по сейсмическим данным,

б) границы В и А, ограничивающие в основном сейсмически контрастные объекты в земной коре. К этим же границам приурочены отдельные аномалии эффективной плотности и электрического сопротивления, в частности, на интервалах 620-750 км и 420-550 км.

Совокупность информации, полученной из синтеза данных геофизических методов - сейсмического временного разреза, сейсмоэнергетического, геоэлектрического, а также распределения эффективной плотности, позволила впервые представить модель глубинного (включая верхнемантийные уровни) строения по профилю 2-ДВ, пересекающему один из сложнейших в геологическом и тектоническом отношениях регион Северо-Востока России, который охватывает опущенный край Сибирского кратона и примыкающий с востока фрагмент мозаики микроконтинентов с разделяющими их прогибами. Строение и геологическое развитие этого региона рассмотрено в ряде фундаментальных работ, представленные же в них геодинамические модели характеризуются существенными различиями.

По профилю 2-ДВ с юго-запада на северо-восток (в интервале 320-820 км) выделялись следующие тектонические элементы: Балыгычанская микроплита (предположительно микроконтинент) с полого деформированным чехлом

Рис. 5. Обобщенная геометризованная модель земной коры по опорному профилю 2-ДВ в сопоставлении с методными моделями

пермо-триасовых пород верхоянского комплекса, Сугойский прогиб с интенсивно деформированным флишевым комплексом пермо-юрского возрастного интервала и, наконец, Омолонский массив (микроконтинент), граничащий с Сугойским прогибом по субвертикальному Тебанинскому разлому; при этом предполагалось шарьирование терригенных пород указанного прогиба на образования Омолонского массива.

В диссертации изложены новые данные тектонического и структурно-вещественного характера, полученные по материалам геофизического разреза 2-ДВ. При этом вначале приведена новая информация по тектоническому районированию в целом, а затем - по отдельным крупным структурным подразделениям.

Для построения прогнозно-поисковой модели были использованы: сейсмические разрезы - энергетический и параметра относительного спектра (для земной коры) и традиционный - для верхней части осадочного чехла, относительное изменение отраженных и рассеянных волн в интервале -50...+50 на уровне глубин 500 и 1000 м и их обобщения в виде аддитивной и мультипликативной композиций, а также разрезы эффективной плотности, намагниченности и сопротивления, а также комплексные модели и результаты геологической интерпретации

Пространственная характеристика прогнозно-поисковых моделей получена на основе анализа сечений куба эффективной плотности на уровне глубин 15,40 км (рис. 6).

Вся совокупность дополнительных материалов использована для обоснования плановой локализации минерагенически перспективных зон.

Анализ представленных разрезов в сопоставлении с данными карты полезных ископаемых показывает приуроченность к известным рудным зонам (Балыгычано-Сугойской, Коркодон-Наяханской, Южно-Омолонской) интервалов резких изменений физических свойств пород, связанных с зонами нарушений, а также интервалов отсутствия регулярности прослеживания отражающих горизонтов в верхней части осадочного чехла. Последние связаны с известными зонами тектономагматической активизации, в частности, Нелькобинской, Балыгычано-Сугойской, Каньонской. При этом обращает на себя внимание, что большинству рудоносных зон соответствуют области локального дефицита эффективной плотности.

Совместный анализ этих характеристик свидетельствует, что наиболее резкие изменения свойств среды наблюдаются в интервалах профиля 540-640 км, 700-780 км, а также, что лучшей информативностью для прогноза характеризуются сейсмические, гравиметрические и магнитотеллу-рические данные (в порядке уменьшения приоритета). Показатели намагниченности отличаются плавными изменениями и практически их использование для решения поставленных задач прогноза ограничено.

Примеры согласованной комплексной модели строения земной коры по профилю 1-СБ приведены на рис. 7. Ее анализ позволяет заключить следующее.

Условные обозначения

- Рудные районы, минератшчеекне юны: ' а) известие: I - Сеймчанская юна.II - Ьалыгычаио-Су| омская юна. III - Коркодоп-Наяхаиекая юна. IV - Южно-Омолонскин рудный район: б) прогнозные минерагеннчсскне зоны, выделени но комплексу геофизических ме голов.

-Текюннчеекие пару и - Контуры и

- Рудные узлы, преимущественно:

- Трасса профиля 2-ДВ

а) золоторудной (Аи. AgЛV. Тг) - сиецппа. 3 - Верхнсжгсльскин. 4 - Вояыгычанскнй. 5 - Кыр1 I 7 • Мяучанскнй. IX - Коркодопский. I 9 - Акеуйекч 24 -Анманлыканскнй. 25 - Яголнинскнй. 26 -Ол

б) полиметаллической - 7 - Джагынскнй. 9 - К а 13 • Гольцовскпя. 15 - Псстринскнй учел нI серебрнпнон специализации - X - Каховский. 22 - Хакыр1

20 - Верхнекоркодонскнй.21 • Верхнеомо;

Рис. 6. Схема прогноза минерагенических зон в окрестности опорного профиля 2-ДВ на фоне рельефа поверхности эффективной плотности на уровне глубин: 15 км (А) и 40 км (Б)

Условные обозначения

А.) - Геоплотностная модель

Б) - Модель скоростей распространения продольных волн В) - Геоэлектрическая модель

-Границы слоев и блоков, "2Т'-номер объектов

Рис. 7. Комплексная модель строения земной коры по профилю 1-СБ

Общей чертой разреза земной коры по профилю 1-СБ является уменьшение в верхней коре значений плотности и скорости, а также увеличение сопротивления (без учета участка, соответствующего Предъенисейскому прогибу) в восточной части профиля (Байкитская антеклиза) по сравнению с западной (Западно-Сибирская плита, Енисейский кряж). Для нижней коры эти характеристики изменяются по-другому: повышение скорости, плотности и понижение сопротивления фиксируются в Западном блоке, а уменьшение первых двух характеристик и увеличение сопротивления - в восточной части профиля. Правда, учитывая большие глубины залегания нижней коры и соответственно погрешности оценок характеристик, приведенный вывод носит, скорее всего, качественный характер.

По особенностям физических характеристик отдельных тектонических элементов, пересеченных профилем можно отмстить следующее:

-Исаковская зона и Преденисейский прогиб, пограничные с Енисейским кряжем, отличаются более низкими значениями сопротивления, по сравнению с его значениями в пределах Касской зоны на западе и, в особенности, Камовского свода на востоке;

- наиболее аномальным является строение коры в пределах Камовского свода, что проявляется:

а) в наличии положительной структуры в рельефе поверхности Мохо, а также во всей толщи консолидированной коры и границах раздела слоев в блоках,

б) в эффектах разуплотнения и уменьшения значений скорости распределения продольных волн в верхней коре при относительно высоких значениях сопротивления. Эти эффекты могут быть обусловлены флюидонасыщением этих объектов или частичным плавлением пород, либо их пластичным состоянием.

Особую значимость аномальные физические характеристики в пределах Камовского свода приобретают в связи с их приуроченностью в плане к известной нефтеперспективной Юрубчено-Тахомской зоне и Куюмбинскому месторождению.

Разрезы земной коры могут быть типизированы по особенностям физических характеристик и их взаимосвязям в отдельных тектонических элементах, пересекаемых профилем.

Первый тип разреза земной коры (пк 0-220 км) характеризуется уравнением регрессии плотности и скорости: 1/=5088-ег-7446, где V - скорость м/сек, а- плотность г/см3. При этом коэффициент корреляции между плотностью и сопротивлением отрицателен и составляет (-0,78).

Второй тип земной коры отмечается на пикетах 220-380 км. Уравнение регрессии плотности и скорости имеет вид У=4743-<7-6399. Для этого типа разреза отмечается положительная корреляция между плотностью и сопротивлением (0,62).

Для третьего типа коры (пк 380-620 км), уравнение регрессии плотности и скорости имеет вид У=4064-сг-11834. Для этого блока характерно наличие отрицательной связи между плотностью и сопротивлением (-0,57).

Четвертый тип коры (пк 620-800 км) имеет уравнение связи плотности и скорости У=4136-сг-4537. Между плотностью и сопротивлением в блоке наблюдается положительная корреляционная связь (0,76).

Подводя итог рассмотрения комплексной глубинной модели земной коры можно констатировать, что предложенные решения:

-обеспечили отображение в полях физических характеристик основных тектонических элементов района исследований;

- позволили выявить особенности значений физических характеристик комплексов пород, связанные с условиями, благоприятными для скопления полезных ископаемых, в частности УВ-сырья;

- создали предпосылки для районирования типов разреза земной коры по совокупности значений физических характеристик и их взаимосвязей.

На рис. 8 приведен прогноз вещественного состава пород земной коры по опорному профилю 1-СБ.

Апробация геоинформационной системы ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА по материалам геофизических исследований на опорных профилях 1-ЕВ, 1-СБ, 2-СБ, 3-СБ и 2-ДВ показала ее высокую эффективность при построении согласованных физико-геологических моделей и выделении перспективных районов на региональный прогноз углеводородного сырья в пределах осадочных бассейнов Восточной Сибири и твердых полезных ископаемых в пределах кристаллических щитов Восточной Сибири и Дальнего Востока.

I

I

Породы верхней части земной коры

Породы средней масти коры

- ст=2.63-2.64г/см, У=5800-6()00м/с террига карбонатные отложения (преимущественно тсрри генные)

- ст=2.7г/смТ N'=5600 - 6200м/с кароона I но-1 ерршенные огл

- ст=258-2.63г/см." У=62(Ю-64(Шс гнейсы, елшщы, магматичс породы кислого С01

- с=2.6У-2.70г/смГ У=62(Х)-65(ЮМ/С

пороты кислого и среднего состава (грани-диориты, диориты, монцоииты)

Породы средней и нижней части коры

- ст=2.75-2.Хг/см.~ У=70(К)-72(Юм/с бношт-роговообманковыеи амфибол итовые сланцы, кристаллические гнейсы и магматические породы среднего состава

- а=2.8()-2.85г/смГУ=7000-71 0()м/с бнотнг-роговообманковыеи амфиболIгговыс сланцы. крнсталлнческне гнейсы и

- а=2.72-2.73г/см. У=67(М)-6'ДЮм/с

кв арц-бнотнто в ы ел ву сл юд|«сты е п 1011 сы. сланцы, магматические породы среднего состава (граноднорнты. диориты)

- о=2.75-2.80г/см? У=65(Х)-7()(Юм/с биотит-роговообмаиковые гнейсы, сланцы.

ическне породы среднего состава

- ст=2 .Х5-2.89 г/см7 У=6Х00-7100м/с гаобро. глббро-диабазы и амфиболиты (во «можно повышенной трешииоватосгн) -о=2.85-2.8Уг/смГ У=7300-7500м/с габбро, габбро-диабазы и амфиболиты

- а=2.03-2.98г/емГ У=7б00-7800м/с габбро, базальты, сланцы роговообманиэвьп

Породы переходного слоя

■ - а=3.0-3.()3г/см." У=7«)00-83(Юм/с НИ ду шпы. перидотиты, пироксеннты и др.

^ЯШ -а>3.07г/см.~У>83(К)м/с I жлогнты и др.

Рис. 8. Прогноз вещественного состава пород земной коры

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении формулируются основные результаты проведенных исследований.

По методико-технологическим решениям:

• предложена методология формирования информационного обеспечения региональных геофизических исследований по изучению глубинного строения земной коры;

• разработаны методика и компьютерная технология физико-геологического моделирования строения земной коры как по данным отдельных геофизических методов, так и по их комплексу;

• дано решение задачи единой геометризации изучаемой среды на основе преобразования данных различных методов к форме относительных характеристик - диференциально-нормированных параметров и их взаимного сопоставления в виде разрезов, аналогичных сейсмическому;

• показана эффективность использования совокупности ДН-параметров, соответствующих компонентам полного нормированного градиента, как средства монометодной геометризации геоэлектрических и гео-плотностных разрезов;

• проведено опробование различных подходов к оценке плотностных характеристик среды, основанных на спектральных преобразованиях и зондировании поля силы тяжести;

• создана методика оценки физических свойств согласованной модели и типизации строения земной коры по взаимосвязям различных физических характеристик.

По построению геоинформационных систем:

• разработана ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА, включающая средства конвертирования данных разных геофизических методов и их форматов в единую информационную среду, программно-технологические процедуры по решению прямых и обратных задач интерпретации монометод-ных данных, инструменты интегрирования их результатов для согласования физических и геометрических параметров геологического разреза, что обеспечивает построение комплексных физико-геологических моделей земной коры.

По геологической интерпретации:

• построены согласованные комплексные физико-геологические модели по региональным профилям 1-ЕВ для Восточно-Европейской платформы, 1-СБ, 2-СБ и 3-СБ по Восточной Сибири, 2-ДВ для Дальнего Востока;

• обоснованы критерии и методика прогноза минерагенически благоприятных зон на основе локализации в земной коре областей тектоно-магматической активизации, а для углеводородных объектов на основе учета особенностей строения осадочного чехла;

• дана оценка планового положения минерагенически перспективных районов путем совместного учета глубинных критериев и положения известных месторождений.

Основные публикации по теме диссертационного исследования

1. Галуев В.И., Каплан С.А., Никитин A.A. Технология создания физико-геологических моделей земной коры по региональным профилям на основе геоинформационных систем : монография / под ред. проф., д.т.н. E.H. Череми-синой. - М.: ГНЦ РФ ВНИИгеосистем, 2009. - 236 с.

2. Галуев В.И. Геофизические модели земной коры по фрагменту опорного профиля 1-СБ // Геофизика. - 2008. - № 5. - С. 33-40.

3. Черемисина E.H., Деев К.В., Андреев B.C., Галуев В.И. и др. Создание государственных геологических карт на базе ГИС ИНТЕГРО. - М. : ГНЦ ВНИИгеосистем, 2001. - 208 с.

4. Галуев В.И., Левин A.C., Малинина С.С., Пиманова H.H. Блок обработки геофизических данных для решения прогнозных задач. - М. : МПР, ГНЦ ВНИИгеосистем, 2000. - 62 с.

5. Галуев В.И. ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА - геоинформационная система интегрированной интерпретации геофизических данных для изучения глубинного строения земной коры // Геоинформатика. - 2006. - № 1. -С. 3-9.

6. Черемисина E.H., Галуев В.И., Каплан С.А., Малинина С.С. Методика выделения опорных глубинных границ изменения физических свойств для решения задач интегрирования геоинформации при региональных геофизических исследованиях // Геоинформатика. - 2004. - № 1. - С. 50-53.

7. Черемисина E.H., Галуев В.И., Малинина С.С. Функциональное обеспечение унифицированной системы обработки и интерпретации геолого-геофизических данных на региональных профилях // Геоинформатика. - 2001. -№ 1,-С.-19-24.

8. Никитин A.A., Каплан С.А., Галуев В.И., Малинина С.С. Определение физико-геометрических свойств земной коры по данным геофизического комплекса // Геоинформатика. 2003. № 2. С. 29-38.

9. Каплан С.А., Галуев В.И., Пиманова H.H., Малинина С.С. Комплексная интерпретация данных исследований на опорных профилях // Геоинформатика. - 2006. - № 3. - С. 38-46.

10. Галуев В.И. Технология построения физико-геологических моделей земной коры по региональным профилям // Геоинформатика. - 2008. -№ 3. - С. 1-12.

П.Сеннер А.Е., Галуев В.И. Алгоритм распознавания поверхностей максимального градиента для трехмерных моделей распределения физических параметров // Геоинформатика. 2008. № 2. С. 32-36.

12. Галуев В.И. Формирование информационного обеспечения региональных геофизических исследований // Геоинформатика. 2008. № 3. С. 53-57.

13. Хераскова Т.Н., Каплан С.А., Галуев В.И. Строение Сибирской платформы и ее западной окраины в рифее-раннем палеозое // Геоинформатика. 2009. № 2. С. 37-56.

14. Готтих Р.П., Каплан С.А., Писоцкий Б.И., Галуев В.И. Процессы становления и преобразования земной коры Сибирской платформы в районах

нефтегазонакопления по геолого-геофизическим данным // Разведка и охрана недр. - 2007. - № 11. - С. 62-66.

15. Аккуратов О.С., Черемисина Е.Н., Галуев В.И., Каплан С.А. Супер-вайзинг как лекарство от брака // Нефтесервис. - 2009. - № 1. - С. 51 -55.

16. Галуев В.И., Малинина С.С. Компьютерная технология интегрированного анализа и интерпретации геологических и геофизических данных на региональных профилях (Computer technology for integrated analysis and interpretation of geological and geophysical data for regional profiles) // The 33rd International Geological Congress, Норвегия, Осло, 5-14 августа 2008 г.

17. Галуев В.И., Готгих Р.П., Каплан С.А., Малинина С.С., Писоцкий Б.И. Строение консолидированной земной коры в областях нефтегазонакопления по данным комплексной интерпретации геофизических материалов // Материалы Международной конференции «Геомодель-2007», Геленджик, 16-21 сентября 2007 г.

18. Галуев В.И., Готгих Р.П., Каплан С.А., Писоцкий Б.И. Процессы становления и преобразования земной коры Сибирской платформы в районах нефтегазонакопления по результатам обработки и интерпретации комплекса геофизических данных (Evidences of processes of formation and conversion of the Earth's crust in oil-and-gas accumulation zones of Siberian Platform based on the results of integrated processing and interpretation of geophysical data) // Модели земной коры и верхней мантии (по результатам глубинного сейсмопрофилирования) : материалы Международного научно-практического семинара, г. Санкт-Петербург, 18-20 сентября 2007 г. - СПб.: ВСЕГЕИ, 2007. - С. 22-26.

19. Черемисина Е.Н., Галуев В.И., Каплан С.А., Киреев А.С., Малинина С.С. Прогноз УВ-перспективных областей по результатам комплексной обработки и интерпретации данных исследований на опорных геофизических профилях (Forecast of the НС-hydrocarbon prospective areas, that is according to results of integrated processing and interpretation of research data on control geophysical profiles) // Нефть и газ Юга России, Черного, Азовского и Каспийского морей - 2006 : материалы III Международной конференции, Геленджик, 23-27 мая 2006 г.

20. Черемисина Е.Н., Галуев В.И., Каплан С.А., Киреев А.С., Малинина С.С. Прогноз минерагенически перспективных областей по результатам комплексной обработки и интерпретации данных исследований на опорных геофизических профилях (Forecast of the mineral-raw prospective areas, that is according to results of integrated processing and interpretation of research data on control geophysical profiles) // Науки о земле. Найти и извлечь : материалы Международной конференции EAGE, Санкт-Петербург, 16-19 октября 2006 г.

21. Черемисина Е.Н., Галуев В.И., Каплан С.А., Малинина С.С., Пима-нова Н.Н. Моделирование Земной коры с использованием ГИС ИНТЕГРО // Седьмые геофизические чтения имени В.В. Федынского, Москва, 3-5 марта 2005 г.

22. Черемисина Е.Н., Галуев В.И., Каплан С.А., Малинина С.С. Физико-геометрическое моделирование земной коры по данным геофизического

комплекса // Материалы 1-й Генеральной ассамблеи Европейского союза по геонаукам (European Geosciences Union - EGU), Франция, Ницца, 25-30 апреля, 2004 г.

23. Черемисина E.H., Галуев В.И., Малинина С.С. Разработка макета технологии ИНТЕГРО-Геофизика для обработки и интерпретации геолого-геофизических данных по региональным профилям // Новые идеи в науках о Земле : материалы V Международной конференции, Москва, 2001 г.

24. Галуев В.И., Писоцкий Б.И., Готгих Р.П., Малинина С.С., Каплан С.А. Возможности прогнозирования нефте-и газоперспективности территорий древних платформ на основе интерпретации геофизических исследований на опорных профилях // Материалы VII Международной научно-практической конференции «Геомодель-2005», г. Геленджик, 11-17 сентября, 2005 г.

25. Галуев В.И., Каплан С.А., Пиманова H.H. Комплексная интерпретация данных исследований на опорных профилях // Углеводородный потенциал фундамента молодых и древних платформ (перспективы нефтегазоносности фундамента и оценка его роли в формировании и переформировании нефтяных и газовых месторождений) : материалы Международной научной конференции, г. Казань, 06-08 сентября, 2006 г. - Казань : Изд-во Казанск. ун-та, 2006. - С. 54-55.

26. Готтих Р.П., Писоцкий Б.И., Галуев В.И., Малинина С.С., Каплан С.А. Глубинные флюиды в формировании аномальных полей и нефтеобразовании // Дегазация Земли: геофлюиды, нефть и газ, парагенезисы в системе горючих ископаемых : тезисы Международной конференции, Москва, 30-31 мая - 1 июня, 2006 г. - М.: ГЕОС, 2006. С. 86-89.

27. Готтих Р.П., Каплан С.А., Писоцкий Б.И., Галуев В.И. К полигенезу нафтидов // Актуальные проблемы нефтяной геологии : сб. материалов Международной конференции. - Спб.: Изд-во ВНИГРИ, 2007. - С. 61-69.

28. Готтих Р.П., Галуев В.И., Каплан С.А., Писоцкий Б.И. Геодинамика, магматизм и нефтеобразование // Фундаментальные проблемы геологии и геохимии нефти и газа и развития нефтегазового комплекса России : сб. статей. -М.: ГЕОС, 2007. - С. 55-65.

29. Готтих Р.П., Каплан С.А., Галуев В.И., Малинина С.С. Строение консолидированной земной коры в областях нефтегазонакопления по данным комплексной интерпретации геофизических материалов // Материалы IX Международной научно-практической конференции «Геомодель-2007», Геленджик, 16-21 сентября 2007 г.

30. Готтих Р.П., Каплан С.А., Галуев В.И., Писоцкий Б.И. Взаимосвязь между эндогенными процессами и формированием Юрубчено-Тохомской зоны нефтенакопления Сибирской платформы (по материалам геофизического профиля 1-СБ) // Докл. РАН, 2009.

Подписано в печать 18.06.2009 г. Заказ 12. Тираж 100 экз. 117105, Москва, Варшавское шоссе, 8, ВНИИгеосистем

Содержание диссертации, доктора технических наук, Галуев, Владимир Иванович

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОЛОГИИ И МЕТОДИКИ ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ГЛУБИННОГО СТРОЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ.

1.1. Общие методологические принципы формирования информационного обеспечения по опорным и региональным профилям

1.2. Задачи комплексного изучения глубинного строения земной коры

1.3. Комплекс методов при изучении глубинного строения земной коры

1.4. Методика экспериментальных исследований по глубинной сейсморазведке и ее геологические возможности

1.5. Методика проведения электромагнитных исследований по региональным профилям и ее геологические возможности

1.6. Методика проведения гравимагнитных исследований по региональным профилям и ее геологические возможности

1.7. Методологические аспекты комплексной интерпретации геофизических данных

1.8. Технологии физико-геологического моделирования глубинного строения земной коры геофизических данных

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ

ДАННЫХ.

2.1. Построение априорной модели.

2.2 Построение методных моделей.

2.2.1. Построение методных сейсмических и электрических моделей.

2.2.2. Построение гравитационных и магнитных моделей.

2.3 Построение комплексных моделей.

2.3.1 .Согласование методных моделей в пространстве и по геометрическим и физическим параметрам.

2.3.2 Построение комплексных моделей.

2.4 Выбор оптимальной модели.

ГЛАВА Ш. ТЕХНОЛОГИЯ ПОСТРОЕНИЯ МОНОМ ЕТОДНЫХ И

КОМПЛЕКСНЫХ МОДЕЛЕЙ РАЗРЕЗА ЗЕМНОЙ КОРЫ.

3.1. Технология построения монометодных моделей

3.1.1. Построение моделей по данным сейсморазведки.

3.1.2. Построение моделей по данным электроразведки.

3.1.3. Построение модели по данным грави- и магниторазведки.

3.2. Технология построения комплексной модели

3.2.1. Гсометризация монометодных моделей.

3.2.2. Согласование геометризованных методпых моделей для установления генерализованных границ раздела в земной коре.

3.2.3 Оценка физических свойств согласованной модели.

3.3. Геологическая интерпретация результатов обработки и комплексирования геофизических данных

ГЛАВА IV. КОМПЬЮТЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА.

4.1 Состав информационно-функционального обеспечения, необходимого для технологии комплексного анализа и интерпретации 99 4.2. Структура системы комплексного анализа геолого-геофизических данных на региональных профилях

ГЛАВА V. КОМПЛЕКСНЫЕ ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПО РЕГИОНАЛЬНЫМ ПРОФИЛЯМ 1-ЕВ, 1-СБ, 2-СБ, 3-СБ И 2-ДВ.

5.1. Комплексные физико-геологические модели по региональному профилю 1-ЕВ 116 5.1.1 Методные интерпретационные модели строения земной коры (сейсмические, электромагнитные, гравитационные и магнитные) по профилю 1-ЕВ.

5.1.2. Комплексная модель строения земной коры по профилю 1-ЕВ.

5.1.3 Прогнозно-поисковая глубинная физико-геологическая модель земной коры в пределах опорного профиля 1-ЕВ.

5.2. Комплексная физико-геологическая модель по региональному профилю 2-ДВ

5.3 Комплексные физико-геологические модели по региональным профилям 1-СБ,2

СБ,3-СБ

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Методика и компьютерная технология физико-геологического моделирования строения земной коры"

Актуальность проблемы. Проблема изучения глубинного строения земной коры и верхней мантии является одним из стратегических направлений геофизических исследований, обеспечивающих развитие наук о Земле. Эта же проблема актуальна и для решения чисто прикладных задач: от создания глубинной геолого-геофизической основы строения земной коры до минерагенического прогноза перспективных на поиски новых месторождений регионов. Изучение глубинного строения земной коры представляет приоритетную проблему для агентства по недропользованию Министерства природных ресурсов России.

В настоящее время изучение земной коры производится посредством комплекса геофизических методов сейсморазведки, методом отраженных и преломленных волн, гравиразведки, магниторазведки и электроразведки методом МТЗ на региональных и опорных профилях. Каждый из методов опосредованно характеризует строение земной коры и не обладает единственностью решения обратной задачи. В связи с этим существенно определение как автономной информативности каждого метода, так и выработки приемов сопоставления (комплексирования) получаемых результатов, обеспечивающих построение наиболее вероятных моделей строения земной коры.

Учитывая неоднозначность решения обратной задачи, существенную роль играет априорная информация, в качестве которой используются современные гипотезы о развитии земной коры, а также вся имеющаяся геолого-геофизическая информация по изучению осадочного чехла и фундамента в полосе опорных профилей.

В связи со сказанным, для обеспечения технологии обработки и интерпретации данных комплекса геофизических методов, полученных на опорных профилях, необходимо наличие .многофункциональной базы данных, позволяющей оперировать разнородной геофизической информацией, отличающейся не только по физической природе используемых полей, но и по детальности отображения неоднородного строения земной коры.

Необходимость совместной обработки геолого-геофизической информации требует создания алгоритмических и программно-технологических средств анализа, обработки и интерпретации данных.

Существующие методы решения подобных задач, как правило, ограничиваются комплексированием двух методов. Известные решения на эту тему предложены В.Н. Страховым, Р.Я. Голиздрой, Н.П. Смилевец, А.И. Кобруновым. Предложенные ими решения ориентированы, в основном, на изучение осадочного чехла и, как правило, используют значительный объем априорной информации, ограничивающей диапазон изменения искомых характеристик в отдельных слоях осадочного чехла.

Поэтому решение методических и технологических проблем построения физико-геологических моделей земной коры на базе геоинформационной системы представляется актуальным.

Цель исследований - создание методики и компьютерной технологии физико-геологического моделирования при изучении глубинного строения земной коры.

Задачи исследований;

• анализ современного состояния методик и компьютерных технологий, направленных на изучение глубинного строения земной коры;

• создание методологии построения физико-геологических моделей земной коры на основе интегрирования разнородной геолого-геофизической информации;

• определение принципов и приемов построения согласованных комплексных физико-геологических моделей земной коры;

• разработка компьютерной технологии физико-геологического моделирования при изучении глубинного строения земной коры;

• апробация созданной компьютерной технологии на опорных профилях ВосточноЕвропейской платформы, Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Научная новизна исследований определяется:

• методикой обработки и интерпретации гравимагнитных полей, предусматривающей построение разрезов различных модификаций плотностных и магнитных моделей на основе многообразия решения обратной задачи и использования коллектива решающих правил;

• технологией построения согласованных по комплексу физических свойств и геометрических параметров моделей земной коры путем вычисления дифференциально-нормированных характеристик, представленных дифференциалами по глубине логарифмов физических параметров, подобных по форме глубинному динамическому разрезу, и их взаимного сопоставления в вертикальной плоскости опорного профиля;

• геоинформационной технологией формирования физико-геологических моделей и прогнозом структурно-вещественного состава пород коры применительно к геофизическим исследованиям на опорных профилях;

• созданием ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА, обеспечивающей интегрирование комплекса геологических и геофизических данных на единой геоинформационной основе при построении согласованных по физико-геометрическим параметрам моделей глубинного строения земной коры.

Достоверность разработанной технологии физико-геологического моделирования при изучении глубинного строения земной коры определяется непротиворечивостью построенных моделей» исходным геофизическим полям и соответствием прямым следствиям процессов, протекающих в земной коре, в зонах тектоно-магматической 1 активизации и' результатам исследования образцов пород, доступных в обнажениях и в керновом материале.

Практическая значимость работы определяется:

• унификацией процесса построения физико-геологических моделей для различных регионов на базе ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА, обеспечивающей возможность сравнения результирующих моделей, полученных разными исследователями;

• построением методных и согласованных комплексных физико-геологических моделей земной коры по конкретным опорным профилям;

• построением согласованных комплексных физико-геологических моделей по опорным профилям 1-ЕВ для Восточно-Европейской платформы, 1-СБ, 2-СБ и 3-СБ по Восточной Сибири, 2-ДВ для Дальнего Востока;

• региональным прогнозом участков, благоприятных для скопления углеводородного сырья в переделах осадочных бассейнов и твердых полезных ископаемых в пределах древних платформ;

• подготовкой материалов к созданию АТЛАСА «Опорные геолого-геофизические профили России»;

• оценкой планового положения минерагенически перспективных районов путем совместного учета глубинных критериев и положения известных месторождений;

• новыми данными о строении земной коры и осадочного чехла ВосточноЕвропейской платформы, Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Защищаемые научные положения.

1. Разработанная методика и программно-технологические средства обработки и интерпретации гравитационных и магнитных полей, базирующиеся на многообразии решения обратной задачи и использовании коллектива решающих правил, реализуют построение глубинных физических моделей (2D и 3D) по пло-шости и намагниченности как в окрестности опорного профиля, так и по самому профилю.

2. Компьютерная технология построения согласованных по физическим свойствам и геометрическим параметрам моделей земной коры, включающая вычисление дифференциально-нормированных характеристик (вертикальных, горизонтальных, полных) и геометризацию среды в вертикальной плоскости опорного профиля, обеспечивает в совокупности повышение информативности применяемого комплекса геофизических методов.

3. Построение единой согласованной физико-геологической модели позволяет осуществить прогноз структурно-вещественных комплексов, слагающих геологическую среду путем расчета статистических характеристик (среднего, дисперсии) для каждого физического свойства в пределах замкнутых контуров и их обобщения, что обеспечивает районирование разреза земной коры на квазиоднородные области по эффективным параметрам среды.

4. ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА, представляющая собой многофункциональную интерактивную систему и использующая существующие стандартные информационно-аналитические средства и оригинальные алгоритмы, обеспечивает построение комплексных согласованных физико-геологических моделей земной коры.

5. Применение ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА позволило осуществить изучение глубинного строения земной коры по материалам геофизических исследований на опорных профилях 1-ЕВ.: 1-СБ, 2-СБ, 3-СБ и 2 ДВ и выполнить-региональный прогноз углеводородного сырья в пределах осадочных бассейнов Восточной Сибири и твердых полезных ископаемых в пределах кристаллических щитов Восточной Сибири и Дальнего Востока. ■ -. • ' ' '' , »

Апробация.

Основные положения диссертационной работы докладывались на научных семинарах и международных конференциях; в том числе над Международной научной конференции? «Геофизика; и современный мир» (МГУ, Москва;' 1993 г.), на: научном семинаре, «Использование результатов; геофизических исследований на . региональных профилях^ при геологическом! изучении недр» (Международный университет природы, общества и человека Дубна;, г. Дубна,; 1999 г.), на Международной научной конференции «Информационные; технологии в, науке,, образовании,, телекоммуникации и бизнесе» (Международная академия информатизации; Гурзуфа 2002, 2003 гг.), на Международной научной, конференции «Углеводородный потенциал фундамента; молодых и'-; древних-платформ» (г. Казань, 2006 г.), на VI и VIII Международной конференции-«.Новые идеи и науках о Земле» (РГГРУ, Москва; 2005, 2006 гг.), на; VII Международной' конференции; «Геофизические чтения имени В.В. Федынского» (Научный мир, Москва. 2006' г.), на Международном научно-практическом семинаре; «Модели- земной» коры и верхней мантии» (ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург, 2005; 2007 гг.), на Международной геофизической конференции «ГЕ()М()ДЕЛЬ-2006. 2007» (EAGE, ЕАГО, г. Геленджик, 2006-2007 гг.), на конференции: «Современные геофизические и геоинформационные технологии» (РГГРУ, Москва, 2008 г.), на 33-м Международном геологическом конгрессе (г. Осло, Норвегия, 2008 г.), на ежегодных рабочих совещаниях, проводимых во ВСЕГЕИ:

Личный вклад;

Диссертация- основана: на. методических исследованиях и технологических разработках, выполненных автором в период 1991-2008 гг.

Основные методологические, методические и технологические результаты получены непосредственно диссертантом. . . •

Автором разработана методология формирования! информационного обеспечения региональных; геофизических исследований . и физико-геологического моделирования строения земной коры, предложены новые методические приемы построения моделей по гравимагнитным полям и технология создания комплексных согласованных физико-геологических моделей земной коры, реализована компьютерная технология ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА и на ее основе осуществлено построение физико-геологических моделей по региональным профилям 1-ЕВ, 1-СБ, 2-СБ, 3-СБ, и 2-ДВ.

Заключение Диссертация по теме "Геоинформатика", Галуев, Владимир Иванович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении сформулируем основные результаты проведенных исследований по методико-технологическим решениям:

- предложена методология формирования информационного обеспечения региональных геофизических исследований по изучению глубинного строения земной коры,

- разработаны методика и технология физико-геологического моделирования строения земной коры как по данным отдельных геофизических методов, так и по их комплексу,

- дано решение задачи единой геометризации изучаемой среды на основе преобразования данных различных методов к форме относительных характеристик - диференциально-нормированных ДН-параметров и их взаимного сопоставления в виде разрезов, аналогичному сейсмическому,

- показана эффективность использования совокупности ДН-параметров, соответствующих компонентам полного нормированного градиента, как средства монометодной геометризации геоэлектрических и геоплотностных разрезов,

- проведено опробование различных подходов к оценке плотностных характеристик среды, основанных на спектральных преобразованиях и зондирований поля силы тяжести,

- предложен комплекс сейсмоэнергетических преобразований временных разрезов на базе ПМК ИНТЕГРАН с целью получения в условиях низкого отношения сигнал/помеха сейсмических обликов изучаемой среды различной степени детальности,

- создана методика оценки физических свойств согласованной модели и типизации строения земной коры по взаимосвязям различных физических характеристик. по построению геоинформационной системы:

- разработана ГИС ИНТЕГРО ГЕОФИЗИКА, включающая средства конвертирования данных разных геофизических методов и их форматов в единую информационную среду, программно-технологические процедуры по решению прямых и обратных задач интерпретации монометодных данных, интегрирование их результатов по согласованию физических и геометрических параметров геологического разреза, что обеспечивает построение комплексных физико-геологических моделей земной коры. по геологической интерпретации: построены согласованные комплексные физико-геологические модели по региональным профилям 1-ЕВ для Восточно-Европейской платформы, 1-СБ, 2-СБ и 3-СБ по Восточной Сибири, 2-ДВ для Дальнего Востока, обоснованы критерии и методика прогноза минерагенически благоприятных зон на основе локализации в земной коре областей тектоно-магматической активизации, а для углеводородных объектов на основе учета особенностей строения осадочного чехла, дана оценка планового положения минерагенически перспективных районов путем совместного учета глубинных критериев и положения известных месторождений.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Галуев, Владимир Иванович, Москва

1. Авербух А.Г. Проблемы методологии комплексных геофизических исследований. В сб. Вопросы методологии интерпретации геофизических данных в прикладной геофизике. М., 1996г., Изд. РАН-ЕАГО, с. 64-68.

2. Алейников А.Л., Егоркин А.В., Немзоров Н.И. Прогноз вещественного состава земной коры по данным ГСЗ/ Сов. Геология -1990, №10.С.91-97

3. Андреев Б.А. Геофизические методы в региональной структурной геологии. Л. Недра, 1965г.

4. Андреев В.И. Моделирование геологических образований методами пространственной гравиметрии М. 2002. с. 150.

5. Андреева Е.В. и др. Контролируемая трансформация кривых МТЗ /Изв. АН СССР. Физика Земли. 1991. № 10. С. 89-95.

6. Асламов Ю.В. Параметрический метод безэталонной классификации аэрогеофизических данных для целей геологического картирования./ Методы разведочной геофизики: Рудная аэрогеофизика, изд. НПО «Рудгеофизика», Л., 1989, с. 130-137

7. Бабаянц П.С., Блох Ю.И.,, Трусов А.А. Возможности структурно-вещественного картирования по данным магниторазведки и гравиразведки в пакете программ СИГМА-ЗБ/Геофизический вестник.- 2004, №3, с. 11-15.

8. Бабаянц П.С., Блох Ю.И., Трусов А.А. Изучение рельефа кристаллического фундамента платформенных областей по данным магниторазведки и гравиразведки /Геофизика. 2003. № 6. С. 55-58.

9. Барышев А.С., Вахромеев Г.С. Методология формирования физико-геологических моделей объектов прогноза и поисков. / Сов.геология, 1989, №3, с.21-30.

10. Безукладнов В.А., Калинин Д.Ф., Калинина Т.Б. Методика построения и использование трехмерных стохастических ФГМ объектов разного ранга при решении задач геолого-геофизического прогноза. // Геофизика, 2007, №5, с. 55-61.

11. Белоусов В.В., Павленкова Н.И. Типы земной коры /Геотектоника.-1985.-№1.С.З-14.

12. Берман И.И. О количественной оценке эффективности геофизического метода в решении геологической задачи./ Методы развед. геофизики, 1972, вып. 15, с.110-113.

13. Бердичевский М.Н., Дмитриев В.И., Новиков Д.Б., Пастуцан В.В. Анализ и интерпретация магнитотеллурических данных. М.: Диалог-МГУ, 1997. 164 с.

14. Берзин Р.Г. Прогнозно-металлогеничеекие результаты комплексных исследований по опорному геофизическому профилю 1-ЕВ.М. Разведка и охрана недр. 2003. - № 5

15. Берзин Р.Г. Методы и технология комбинированной сейсморазведки // Изв. высш. учеб. завед., Геология и разведка. 2003. - № 3.

16. Блох Ю.И. Количественная интерпретация гравитационных и магнитных аномалий. Учебное пособие.М., МГГА, 1998г., 87 с.

17. Богданов JI.A., Калинин Д.Ф., Калинина Т.Б. Использование статистических ФГМ в качестве эталонных объектов при решении прогнозно-поисковых задач.// Записки Горного института, т. 162, 2005, стр. 128-131.

18. Булах Е.Г., Маркова М.Н. Решение обратных задач гравиметрии методом подбора.// Геофиз.журн., 1992, т. 14, №4, с.9-19

19. Булин Н.К., Егоркин А.В. Прогнозирование нефтегазоносности недр по глубинным сейсмическим критериям. Региональная геология и металлогения. №10, 2000. с. 195-204

20. Бурдэ А.И. Теоретические основы и способы определения комплекса методов при геологической съемке и региональных поисках. Л.; Недра, 1978, 132с.

21. Ваньян JI.JL О природе электропроводности консолидированной коры / JI.JL Ваньян, Р.Д. Хайндман // Изв. РАН. Физика земли. 1996. - № 4. - С. 5-11.

22. Ваньян JI.JL Электромагнитные исследования. М. : Научный мир, 1997. - С. 186189.

23. Васильев С.А. О возможности продолжения сейсмического поля внутрь слоисто-однородной среды. Изв. АН СССР. Сер Физика Земли, 1975, №3. с. 59-74

24. Вахромеев Г.С. Основы методологии комплексирования геофизических исследований при поисках рудных месторождений. М., Недра, 1978, 152с.

25. Вахромеев Г.С., Давыденко А.Ю. Моделирование в разведочной геофизике. М., Недра, 1987, 192 с.

26. Воронин Ю.А., Туренко С.К., Фейнгенберг С.Д. О постановке и решении основной задачи геологической интерпретации комплексных геофизических данных.// Мат.методы при поисках и разведке полезных ископаемых. Новосибирск; ВЦ СО АН СССР, 1983, с.71-91

27. Восточная Сибирь // Геология и полезные ископаемые России. В шести томах / Гл. ред. В.П.Орлов. Т. 3. Ред. Н.С.Малич. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2002, 396с.

28. Вычислительная математика и техника в разведочной геофизике. Справочник геофизика.// Под ред. В.М.Дмитриева, 2-е изд., М., Недра, 1990, 498с.

29. Галуев В.И. Определение фпзико-геометрических свойств земной коры по данным геофизического комплекса / В.И. Галуев, С.А. Каплан, С.С. Малинина, А.А. Никитин // Геоинформатика. 2003. - № 2. - С. 29-38.

30. Галуев В.И. ГИС ИНТЕГРО-ГЕОФИЗИКА геоинформационная система интегрированной интерпретации геофизических данных для изучения глубинного строения земной коры. // Геоинформатика. - 2006. - № 1. - С. 3-9.

31. Галуев В.И. Геофизические модели земной коры по фрагменту опорного профиля 1-СБ. Геофизика.-2008. № 5. -С.33-40.

32. Галуев В.И., Каплан С.А., Никитин А.А. Технология создания физико-геологических моделей земной коры по региональным профилям на основе геоинформационных систем. Монография под ред. проф., д.т.н. Е.Н. Черемисиной. -М. ГНЦ РФ ВНИИгеосистем. 2009. 236с.

33. Галуев В.И., Левин А.С., Малинина С.С., Паманова Н.Н. Блок обработки геофизических данных для решения прогнозных задач. М. ГНЦ ВНИИгеосистем, 200. 62с.

34. Галуев В.И. Технология построения физико-геологических моделей земной коры по региональным профилям. Геоинформатика. 2008. №3 С. 1-12.

35. Галуев В.И. Формирование информационного обеспечения региональных геофизических исследований. Геоинформатика. 2008. №3 С. 53-57.

36. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов. М. ГИС-Ассоциация, 1999,204.

37. Гильберштейн П.Г., Каплан С.А., Козлов А.С. Развитие методики интерпретации глубинной сейсморазведки МОГТ. Глубинное строение и геодинамика Южного Урала : монография // Тверь, 2001. С. 92-101.

38. Гиттис В.Г. Основы пространственно-временного прогнозирования в геоинформатике. М. Физматлит. 2004, с. 256

39. Глубинное строение и геодинамика Южного Урала (проект Уралсейс)/ Под ред. А.Ф. Морозова / Тверь, 2001. 286 с.

40. Глубинное строение и геодинамика литосферы /Под ред. А.А. Смыслова/ Д., Недра, 1983, 276с.

41. Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамления. / Под ред. Шарова. Петрозаводск:Карельский научный центр РАН, 2004. 353с.

42. Голиздра Г.Я. Комплексная интерпретация геофизических полей при изучении глубинного строения Земной коры. М., Недра, 1988г., 212с.

43. Голиздра Г.Я. Методология интерпретации данных комплекса геофизических полей. В сб. "Вопросы методологии интерпретации геофизических данных в прикладной геофизике". М., 1996г., Изд. РАН ЕАГО, с. 85 - 97.

44. Гольдин С.В. Линейные преобразования сейсмических сигналов. М. Недра. 1974. с. 175.

45. Гольдшмидт В.И. Методика прогнозирования на ЭВМ по комплексу геолого-геофизических данных.//Алма-Ата, Междунар. симп. МАМГ, №1, 1985, с.128-134

46. Гольдшмидт В.И. Региональные геофизические исследования и методика их количественного анализа". М., Недра, 1979, с.219.

47. Гольдшмидт В.И. Корреляционные связи различных геолого-геофизических параметров земной коры. Применение математических методов в геологии. Алма-Ата, Наука, 1968, с. 50-57.

48. Гольцман Ф.М., Калинин Д.Ф., Калинина Т.Б. Некоторые результаты практического использования компьютерной технологии MULTALT в задачах прогноза по комплексу геоданных.// Российский геофпз. журнал, С.-Пб, ВИРГ Рудгеофизика, 2000, №19-20', с.56-61

49. Гольцман Ф.М., Калинина Т.Б. Статистическая интерпретация магнитных и гравитационных аномалий. // Л.: Недра, 1983, 248с.

50. Гольцман Ф.М., Калинина Т.Б. Интерактивная интерпретация гравитационных и магнитных полей в условиях априорной неопределенности.// Изв. АН СССР, Физика Земли, 1991, №12, с.26-33

51. Гольцман Ф.М., * Калинина Т.Б. Статистическая теория и методы многоальтернативного распознавания геолого-геофизических объектов по комплексу геоданных.// Сб.научн. трудов, ОИФЗ РАН, 1997, с.21

52. Гольцман Ф.М., Калинина Т.Б., Калинин Д.Ф. Статистическая методология построения моделей геолого-геофизических объектов по комплексу геоданных.// Российский геофиз. журнал, С-Петербург, ВИРГ-Рудгеофизика, 1994, №3-4', с.61-66

53. Готтих Р.П., Каплан С.А., Писоцкий Б.И., Галуев В.И. Процессы становления и преобразования земной коры Сибирской платформы в районах нефтегазонакопления по геолого-геофизическим данным. Разведка и охрана недр. 2007. №11. С.62-66.

54. Готтих Р.П., Каплан С.А., Писоцкий Б.И., Галуев В.И. К полигенезу нафтидов. Актуальные проблемы нефтяной геологии. Сб. материалов Международной конференции. Спб. Изд-во ВНИГРИ. 2007. С.61-69.

55. Готтих Р.П., Каплан С.А., Галуев В.И., Писоцкий Б.И. Взаимосвязь между эндогенными процессами и формированием Юрубчено-Тохомской зоны нефтенакопления Сибирской платформы (по материалам геофизического профиля 1-СБ. Докл. РАН, 2009.

56. Гравиразведка: Справочник геофизика.// Под ред. Е.А.Мудрецовой, К.Е.Веселова, 2-е изд., М.: Недра, 1990, 607с.

57. Гривко И.Л., Миколаевский Э.Ю. Новые алгоритмы в технологии многомерной интерпретации ПАНГЕЯ.// Геофизика, № 4, 1997, с.13-19

58. Де Мерс М.Н. Географические информационные системы. Основы. М. Изд. Дата+, 1999, 490 с.

59. Долгаль А.С. Компьютерные технологии обработки и интерпретации данных гравиметрической и магнитной съемок в горной местности. //Абакан, ООО «Фирма-МАРТ», 2002, 188с.

60. Долгаль А.С., Чехович К.М. Комплексная интерпретация геопотенциальных полей при поисках медно-никелево-платинового оруденения (Норильский район). Геология и геофизика, 1998, т. 39, № 11, с. 1615-1625

61. Дубровина Г.В. Горизонтальная неоднородность границ в земной коре по данным ГСЗ. Изв. АН СССР, сер. Физика Земли- 1988.-№8- с.87-92

62. Земцова Д.П. Пакет программ дифференциального и интегрального динамического анализа сейсмических волновых полей. Саратов. 2003, №4, с. 23-25.

63. Жданов М.С., Шрайбман В.И. Корреляционный метод разделения геофизических аномалий. М.; Недра, 1973, 128с.

64. Задачи диагноза и распознавания в геологии, геохимии и геофизике.// В кн. Геология и математика -под ред. Э.Э.Фотиади, Новосибирск, Наука, 1970, с. 133-145

65. Зайченко В.Ю. О понятии термина «Интегрированная интерпретация геофизических данных».//Геофизика, № 1, 1997, с.68-69

66. Иванов А.И., Овсов М.К. Структурный метод обработки геоданных.// Российский геофиз. Журнал, ВИРГ-Рудгеофизика, 1998, 11-12', с.78-87

67. Иванников А.Д., Кулагин В.П., Тихонов А.Н., Цветков В.Я. Геоипформатика.-М. Изд. Макс Пресс, 2001,349 с.

68. Интегрированная интерпретация геофизических данных. Геофизика, № 2, 1996, с.3-7

69. Егоркин А.В. Строение земной коры по сейсмическим геотраверсам // Глубинное строение территории СССР. М.: Наука, 1991. - С. 118-135.

70. Жуланова И.Л. Земная кора Северо-Востока Азии в докембрии и фанерозое. М.: Наука, 1990.-С. 301.

71. Каждан А.Б. Методологические основы разведки полезных ископаемых. М., Недра, 1974, 212с.

72. Калинин Д.Ф., Калинина Т.Б. Новый подход к использованию статистических ФГМ при прогнозе геологических объектов посредством компьютерной технологии MULT ALT.// Геофизика, М., 2004, №5, с.42-45

73. Каплан С.А., Галуев В.И., Малинина С.С., Пиманова Н.Н. Комплексная интерпретация данных исследований на опорных профилях. Геоинформатика, 2006. -№ 3. С. 38-46.

74. Каплан С.А. и др. Сейсморазведка МОВ-ОСТ в интегрированном анализе и комплексной интерпретации геоинформации / Геоинформатика, 2006. № 3. - С. 66-74.

75. Караев Н.А., РабиновичГ.Я. Атлас сейсмических моделей и волновых полей рудных районов СПб, 1995.

76. Каратаев Г.И., Пашкевич И.К. Геолого-математический анализ ' комплекса геофизических полей. Киев; Наукова думка, 1986, 168с.

77. Каратаев Г.И., Пашкевич И.К. Некоторые особенности корреляционного комплексирования нескольких геофизических полей. Геофизический журнал, 1990, т. 12, N3, с.28-38

78. Карта нефтегазоносности Российской Федерации. Масштаб 1: 5 000 000. //Ред. К.А. Клещев, М., 1994

79. Кашик А.С., Ческис В.А. Решение геологических задач в четырехмерном многонараметровом пространстве. Геофизика. Специальный выпуск "Технологии сейсморазведки II", Изд. ГЕРС, Тверь, 2003, с. 3-10.

80. Клушин И.Г. Комплексное применение геофизических методов для решения геологических задач. // Л.: Недра, 1968, 311с.

81. Кобрунов А.И. Математические основы теории интерпретации геофизических данных.// М., ЦентрЛитНефтеГаз, 2008, 288с.

82. Картвелишвили К.М. Планетарная плотное гная модель и нормальное гравитационное поле Земли. М.: Наука, 1982.

83. Кобрунов А.И. Теория интерпретации данных гравиметрии для сложнопостроенных сред. Киев. УМК ВО, 1989. с. 100.

84. Кобрунов А.И. Теоретические основы решения обратных задач геофизики. Ухта. УИИ; 1995. с. 226.

85. Ковтун А.А. Ладожская и Чудская аномалии электропроводности Земной коры / А.А. Ковтун и др. // Коровые аномалии электропроводности: сборник научных трудов / отв. ред. А.А. Жамалетдинов. Л.: Наука, 1984.

86. Кондратьев O.K. Физические возможности и ограничения разведочных методов нефтяной геофизики.- Геофизика. 1997г. - №3. - с. 3-17.

87. Костюченко С.А., Егоркин А.В., Золотов Е.Е., Ракитов В.А., Солодилов Л.Н. Структура внутрикоровых напряжений на севере Влсточно-Европейской платформы по результатам глубинных исследований. Региональная геология и металлогения. №10, 2000. с.98-105.

88. Кошкарев А.В., Тикунов B.C. Геоинформатика. М. Изд. Картгеоцентр-Геоиздат, 1993, 213 с.

89. Краснопевцева Г.В.,Щукин Ю.К. Объемная глубинная модель земной коры ВосточноЕвропейской платформы по данным региональных сейсмических исследований. Региональная геология и металлогения 2000, №10.- С.73-84.

90. Кузнецов O.JI. Геоинформационные системы / O.JI. Кузнецов, А.А. Никитин, Е.Н. Черемисина. М.: ФГУП ГНЦ РФ ВНИИгеоснстем, 2005. - 345 с.

91. Кунин Н.Я. Комплексирование геофизических методов при геологических исследованиях. М., Недра, 1972г.

92. Лебедев А.Н., Петров А.В.Статистическое зондирование геополей в скользящих окнах.Изв. ВУЗов.2001, №3 с. 106-110

93. Лебедев Т.С. и др. Петрофнзические исследования при высоких РТ-параметрах и их геофизическое приложение. Киев: Наукова думка, 1988 г., 248с.

94. Левин А.С. Технология выявления тектонических элементов по геолого-геофизическим данным., Геоинформатика , М , Недра , 1999, 36-38

95. Липилин А.В. Система обработки и интерпретации геофизических данных при создании Государственной сети опорных геофизических профилей // Геофизика. 2002. -№3.-С. 27-31.

96. Непско-Ботуобинская антеклиза новая перспективная область добычи нефти и газа на востоке СССР. - Новосибирск : Наука, 1986. - 245 с.

97. Марченко В.В. Компьютерный прогноз месторождений полезных ископаемых. М. Недра, 1990.

98. Митракова О.В. Создание информационно-аналитических систем для обеспечения рационального природопользования и устойчивого развития регионов. Геоинформатика, 2003,№2, с.15-18.

99. Нефтегазоносные бассейны и регионы Сибири : монографическая серия в 8 выпусках. Вып. 7: Непско-Ботуобинский регион. Новосибирск : ОИГГМ СО РАН, 1994.-76 с.

100. Нефтегазоносные бассейны и регионы Сибири : монографическая серия в 8 выпусках. Вып. 6: Байкитский регион. Новосибирск: ОИГГМ СО РАН, 1994. - 52 с.

101. Нефтегазоносные бассейны и регионы Сибири : монографическая серия в 8 выпусках. Вып. 8: Иркутский бассейн. Новосибирск: ОИГГМ СО РАН, 1995. - 59 с.

102. Никитин А.А. Основные процедуры обработки и интерпретации нестационарных геофизических полей / А.А. Никитин, А.В. П с.етров // Геофизика. 2007. -№ 3. - С. 6370.

103. Никитин А.А. Комплексная интерпретация геофизических полей при изучении глубинного строения Земли. Геофизика, 4, 3-12

104. Никитин А.А. Комплексирование геофизических методов/ А.А Никитин, В.К. Хмелевской.-Тверь : ГЕРС, 2004.-341 с.

105. Никитин А.А., Хмелевской В.К. Комплексирование геофизических методов. Изд. ГЕРС, Тверь, 2004.

106. Павленкова Н.И. Комплексная интерпретация данных ГСЗ и гравиметрии. Изв. АН СССР, серия Физика Земли, 1978, N2.

107. ПАНГЕЯ 10 лет. Специальный выпуск. Геофизика, 2004, 106 с.

108. Пархоменко Э.И. Геоэлектрические свойства минеральных горных пород при высоких давлениях и температурах.М.Недра. 1982.120с.

109. Петров А.В. Обработка данных гравиметрии по геотраверсу Уралсейс с использованием компьютерной технологии КОСКАД. В кн. Глубинное строение и геодинамика Южного Урала (проект Уралсейс).-Тверь, изд. ГЕРС, 2001г.с. 79-84

110. Петров А.В., Никитин А.А. Классификация комплексных геополей на однородные области. Геология и разведка. Изв.ВУЗов. №3.1990. с.18-24

111. Петров А.В., Трусов А.А. Компьютерная технология статистического и спектрально-корреляционного анализа трехмерной информации КОСКАД 3D./ Геофизика, 2000. -№ 4. - С. 29-33.

112. Постельников Е.С. Геосинклинальное развитие Енисейского кряжа в позднем докембрии. М.: Наука, 1980. - 70 с.

113. Приезжев И.И. Построение распределений физических параметров среды по данным гравиразведки, магниторазведки и сейсморазведки / Геофизика. 2005. — № 3. -С. 46-51.

114. Пронин В.П., Лопатин Д.В. Корреляция геофизических полей, Москва , 1991 г.

115. Розен О.М. Сибирский кратон: тектоническое районирование, этапы эволюции // Геотектоника. 2003. - № 3. - С. 1-19, 3-21.

116. Семенов Б.Г. Зависимость плотность -скорость и учет термодинамических условий при построении плотностной модели земной коры и верхней мантии. Изв. АН СССР. Геология и геофизика, 1983 г, N 6, С 90-98.

117. Серкеров С.А. Спектральный анализ гравитационных и магнитных аномалий. М. Наука, 2002 622с.

118. Серкеров С.А. Корреляционные методы анализа в гравимагниторазведке. М., Недра, 1986г., 247с.

119. Серкеров С.А. Гравиразведка и магниторазведка в нефтегазовом деле. Издательство Нефть и Газ, 2006 495с.

120. Смиливец Н.П. Новый подход к комплексной интерпретации геофизических данных, Геофизика, N 6, 1997 г

121. Старостенко В.И. и др. Интерпретация гравитационного поля методом подбора (интерпретационного моделирования) с помощью системы "Человек-ЭВМ". В сб. Вопросы геологической интерпретации гравитационных и магнитных аномалий. М., ИФЗ АН СССР, 1973.

122. Старостенко В.И. Устойчивые численные методы в задачах гравиметрии, Киев, Наукова думка, 1978 г. Сеймон А.Р. Стратегические технологии баз данных. М. Финансы и статистика, 1999, с. 487.

123. Старостенко В.И. Связь поверхностных структур Кировоградского рудного района (Украинский щит) с локальными неоднородностями коры и рельефом раздела*Мохо / Геофиз. журн. — 2007. — 29, N 1. — С. 3-21.

124. Старостенко В.И. и др. Трехмерная плотностная модель земной коры и верхней мантии Украинского щита / Геофиз. журн. — 2007. — 29, N 5. — С. 3-27.

125. Страхов В.Н. Основные направления развития теории и методологии интерпретации геофизических данных на рубеже XXI столетия. Геофизика, 4, с. 10-20.

126. Страхов В.Н. О задачах, решаемых в рамках второй парадигмы в теории интерпретации гравитационных и магнитных аномалий. Физика Земли. -1987 N 3., с 5668.

127. Страхов В.Н., Романюк Т.В. Восстановление плотности земной коры и верхней мантии по данным ГСЗ и гравиметрии. Физика Земли, N6,44-63

128. Страхов В.Н. Три парадигмы в теории и практике интерпретации потенциальных полей (анализ прошлого и прогноз < будущего) / Известия секции наук о Земле РАЕН. 1999. №2. С.95-135.

129. Страхов В.Н. О построении аналитических аппроксимаций аномальных гравитационных и магнитных полей / Основные проблемы теории интерпретации гравитационных и магнитных аномалий. М.: ОИФЗ РАН, 1999. С.65-125.

130. Тектоника и эволюция земной коры Сибири /под ред. A.JI. Яншина, Ч.Б. Борукаева // Тр. ИГ и Г СО АН СССР, вып. 713. Новосибирск :Наука, 1988. - 175 с.

131. Тектоника фундамента Восточно-Европейской и Сибирской платформ. // Тр. ГИН РАН, вып. 321. М.: Наука, 1978. - 210 с.

132. Трофимов В.А. Сейсморазведка МОГТ при изучении строения докембрийского фундамента востока Русской плиты. М. Недра. 2001, с.97.

133. Физические свойства горных пород и минералов при высоких термодинамических параметрах. М. Наука, 1978.

134. Финкелыдтейн М.Я. Развитие инструментальных средств ГИС ИНТЕГРО / М.Я. Финкельштейн, К.В. Деев // Геоинформатика. 2003. - № 2. - С. 49-57.

135. Хераскова Т.Н. Новые данные о строении Енисейского кряжа // Геотектоника. -1999. -№ 1.-С. 15-27.

136. Хераскова Т.Н., Каплан С.А., Галуев В.И. Строение Сибирской платформы и ее западной окраины в рифее-раннем палеозое. Геоинформатика. 2009 №2. С-37-56.

137. Черемисина Е.Н. ГИС ИНТЕГРО инструмент постановки и решения природопользовательских задач / Е.Н. Черемисина, О.В. Митракова, М.Я. Финкельштейн // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. - 1988. -№ 3.

138. Черемисина Е.Н., Галуев В.И., Малинина С.С. Функциональное обеспечение унифицированной системы обработки и интерпретации геолого-геофизических данных на региональных профилях. Геоинформатика. 2001. №1. С. 19-24.

139. Черемисина Е.Н, Липилин А.В., Никитин А.А. Компьютерные технологии комплексной интерпретации геолого-геофизических данных : современное состояние и перспективы развития. М, Геоинформатика,2000, 3,с 98-105

140. Черемисина Е.Н., Финкельштейн М.Я., Митракова О.В., Андреев B.C. Методические рекомендации по решению задач прогноза с применением ГИС-INTEGRO. Руководство пользователя, М.,2001

141. Чуринова И.М. Интегрированная система ГЕММА обобщение программных комплексов ЦГЭ для интерпретации данных скважинной и полевой геофизики. Геофизика, 1998,№1, с. 37-45

142. Щукин Ю.К., Ерхов В.А. Проблемы глубинной геологии. Геологическая секция по государственной сети опорных геофизических профилей. ВСЕГЕИ, С-Петербург, 2000 г.

143. Щукин Ю.К. Геологические аспекты региональных геофизических исследований. Региональная геология и металлогения. №10, 2000. с. 22-31.

144. Электрические и тепловые свойства горных пород в условиях нормальных и высоких температуры и давления. Новосибирск. Наука, 1970. 42.

145. Bogdanova S.V. High-grade metamorphism of 2, 45 2,40 age in maphic intrusions of the Belomorian Belt in the northeastern Baltic Shield. Precambr. Crust. Evol. in the North Atlantic region // Geol. Soc. Spec. Publ., v. 112. - 1996. - P. 69-90

146. Bogdanova S.V. EUROBRIDGE: Paleoproterozoic accretion of Fennoscandia and Sarmatia / S.V. Bogdanova, R. Gorbatschev, R.A. Stephenson // Tectonophysics, v. 339. -2001. VII-X.

147. Gaal G. An outline of the Precambrian evolution of the Baltic Shield / G. Gaal, R. Gorbatchev // Precambr. Res., v. 35. 1987. - P. 15-52.

148. Yoshino T. Crustal growth by magmatic accretion constrained by metamorphic P-T paths and thermal models of the Kohistan arc, NW Himalayas / T. Yoshino, T. Okudaira // Jorn. of Petrology. 2004. - vol. 45. - № 11. - P. 2287-2302.