Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Методика линеаментно-спектрального анализа грави-магнитных данных при картировании геологических структур

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

Автореферат диссертации по теме "Методика линеаментно-спектрального анализа грави-магнитных данных при картировании геологических структур"

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

- . УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

МОВЧАН ИГОРЬ БОРИСОВИЧ

МЕТОДИКА ЛИНЕАМЕНТНО-СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ГРАВИМАГНИТНЫХ ДАННЫХ ПРИ КАРТИРОВАНИИ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СТРУКТУР (НА ПРИМЕРЕ СЕВЕРО-ВОСТОКА РУССКОЙ ПЛАТФОРМЫ)

Специальность 04.00.12 - Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург 1995

Работа выполнена в Санкт-Петербургском Государственном Университете

Научный руководитель:

Кандидат физико-математических наук, доцент Доктор геолого-минералогаческих наук, профессор

В.К.Орлов

В.А.Комаров

Официальные оппоненты:

Доктор физико-математических наук Г.А.Трошков

Кандидат геолого-минералогических наук А.С.Егоров

Ведущая организация - Санкт-Петербургский Государственный Горный Институт (Технический Университет)

Защита диссертации состоится декабря 1995 г. в 1Ь часов в аудитории N 347 на заседании Диссертационного Совета Д.063.57.18 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук в Санкт-Петербургском Государственном Университете по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д.7/9, геологический факультет

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке им. М.Горького СПбГУ по тому же адресу

Автореферат разослан "М. _" ноября 1995 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета

д. г.-м. н. профессор / п Шашканов В.А.

-з-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы диссертации. Интерес к Северо-Востоку Русской платформы возник в начале прошлого столетия. Результаты первых геологических исследований региона отражены А.Шренком (1837), А.Штукенбергом (1875), Ф.Н.Чернышевым (1890-91), Ю.А.Аманицким (1898). На сегодня территория Северо-Востока Русской платформы охвачена аэромагнитной, гравиметровой и электроразведочной (ВЭЗ, магнитотеллурическое зондирование и профилирование) съемками миллионного и двухсоттысячного масштабов. С 1941 года ведется сейсморазведка. Выводы об особенностях геологического разреза региона опираются на данные бурения. Накопленные геолого-геофизические материалы достойны глубокого изучения, тем более, что Европейский Северо-Восток России по В.В.Васильевой и Г.Г.Андриец (1990) перспективен на алмазы.

Практический опыт аэрокосмогеологии показывает, что тектонические районирования, картирование дизъшктивов, решение задач прогноза эффективно при анализе полей линеаризованных элементов ландшафта (линеаменгов). Публикуя в 1971 г. популярную ныне концепцию планетарной трещиноватости, С.С. С.С.Шульц писал, что "поразительно правильные сети диагональных и ортогональных систем" планетарных трещин отчетливо рисуются по линеаментам, выделяем™ по топокартам, аэро- или космическим фотоснимкам (КС) земной поверхности. Подтверждение достоверности их дешифрирования, выделение семейств ландшафтных линеаментов, отражающих глубинную геологию, и ее количественное описание возможны на основе геофизических материалов. Здесь приоритет отдадим грани-магнитным полям, чьи съемки носят наиболее массовый характер, покрывая большие площади.

Стержень обработки аномального магнитного поля (АТа) и гравитационного поля в редукции Буге (AGg) в диссертации составляет понятие линеамента, перенесенного из аэрокосмогеологии в геофизику. Как показали исследования А.А.Борисова, Н.П.Лопатиной и др. (1967), А.Б.Когана (1975), И.В.Запорож-цевой и А.М.Пыстинз (1994), Вэл.В.Чендлира (Val W.Chandler, 1985) картирование полей геофизических линеаментов эффективно при изучении глубинной геологии различных территорий: Ев-

ропейского Северо-Востока России, Северо-Запада Сибирской платформы, штата Миннесота. Окончательное оформление направления линеаризации структур грави-магнитных полей в теории их интерпретации осуществляется линеаментно-спектральным анализом.

Цель диссертации - картирование погребенных геологических структур Европейского Северо-Востока России на основе объединения линеаментных и спектральных представлений грави-маг-нитных полей в единую методику их интерпретации. Основные задачи исследования:

1. Картирование элементов пространственного контроля кимбер-литовых трубок Беломорско-Кулойского плато по дистанционным наблюдениям;

2. Построение тектонической схемы Беломорья и Тимано-Печорс-кого бассейна линеаментно-спектральным анализом. грави~маг-нитных полей. Выяснение эффективности методики сравнением этой схемы с классическими тектоническими схемами региона;

3. Определение условий развития Тимано-Печорской провинции в байкальское время: либо при соводово-глыбовом воздымании Русской платформы (по Е.Е.Милановскому), либо в условиях спрединга (по Н.С.Шатскому, С.В.Аплонову);

4- Интерпретация неоднородности многомерной выборки в факторном анализе (ФА) на примере Северо-Востока Русской платформы.

Фактический материал и личный вклад автора. Карты изолиний грави-магнитных полей Мезенского геоблока, Тимано-Печорского бассейна, графики этих полей по Северо-Западу Сибирской платформы, а также некоторые геологические данные по их территориям предоставлены автору отделом гравиразведки НПО ВИРГ--"Рудгеофизика". Часть геологической информации получена автором обобщением публикаций 60-х - 90-х годов. Данные по космосьемке земной поверхности любезно предоставил ВНКМКАМ.

Автором составлена большая часть программного обеспечения для интерпретации грави-магнитных полей. При сотрудничестве с Ю.А.Талашмановым дешифрирован космоснимок (КС) дневной поверхности Беломорско-Кулойского плато. Силами автора составлены цифровые модели грави-магнитных полей Мезенского геоблока и Тимано-Печорской провинции, проведена их

интерпретация, тектоническое районирование этих территорий. Научная новизна.

1. При тектонических районирования! показана эффективность линеаментно-спектрального анализа, объединяющего приемы линеаризации элементов шлей на этапах описания их структур, трансформации этих структур и решения обратной задачи;

2. Показано, что по крайней мере один блок фундамента Тима-но-Печорской плиты сформирован в условиях спрединга.

3- Методика позволяет уверенно картировать дискордантное соотношение разноуровенных структур, чьи прослеживания по геофизическим полям линеаментно-спектральным анализом не зависят от ориентации системы измерительных профилей.

4- Решена задача неоднородности многомерной выборки в факторном анализе. Интерпретация этой неоднородности опирается на результаты линеаментно-спектрального анализа. Защищаемые положения.

1. Методика линеаментно-спектрального анализа эффективна при сравнении структур геофизических полей, космоснимка, рельефа дневной поверхности. Методика упрощает их сопоставление и позволяет количественно интерпретировать общие особенности структур;

2. Многомерная выборка может обладать неоднородностью, искажающей факторное решение и, наряду с факторами, интерпретируемой;

3- Линеаментно-спектральный анализ уверенно картирует оси экстремумов различных азимутов простираний, формирующие дис-кордантные соотношения. Их контролирующая роль пространственного размещения трубок взрыва очевидна;

4- В пределах Тимано-Печорской провинции существуют реликты древних разломов, формирующие протяженные семейства северо-восточного простирания; некоторые из реликтов представляют следы веток тройного сочленения, свидетельствующих о спре-динге на северо-восточном крае древней Русской платформы. Апробация работы. Раздел диссертации, посвященный изучению контролирующей роли дискордантных структур, доложен на Московской научной конференции "Геофизика и современный мир" в 1993 г. Поиск возмокных методов комплексирования геофизичес-

ких полей и космических фотоснимков велся при выполнении хоздоговора между каф.геофизики СПОГУ {З.К.Орлов, Н.Ф.Овчинникова, И.Б.Мовчан) и ВНММКАМом (А.В.Перцов, Г.Б.Гальперов, О.В.Вершинин). Его результаты отражены в отзыве от ВНЖКАМа на работу автора. В 19Э5 году по результатам исследований сделаны доклады з ВИРГе-"Рудгеофизика" и в Русском Географическом Обществе (С.-Петербургском отделении). Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Содержит 148 страниц машинописного текста, 83 рисунка, список литературы из 76 наименований и 15 приложений.

Работа выполнена на каф.геофизики геологического факультета СПбГУ. Диссертант благодарен доценту кафедры общей геологии Ю.А.Талашманову, сотрудникам вычислительного центра геологического факультета СПбГУ за полезные дискуссии, побудившие к рассмотрению вопросов, изложенных в диссертации. Неоценимо участие заведующего кафедрой геофизики СПбГУ Апло-нова С.В., сотрудников ВШйКАМа, сотрудников НПО ВИРГ-"Руд-геофизика" Рокогяна Е.В., Милая Т.А., заведующей кафедрой геоморфологии С-кубловой Н.В.. Особо автор благодарен профессору Комарову В.А. за подробное обсуждение задач исследования. Работу посвящав своему отцу Мовчану Б.Н. и первому научному руководителю Орлову В.К., интеллектуально поддерживавших меня при решении задач диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Введение. Лннеаментно-спектральным анализом назовем объединение методов линеаризации структур полей (в том числе при аппроксимации магнитных и гравитационных источников стержнями) с их трансформацией в спектральной плоскости. Объединяющим звеном является понятие динеамента: линеаризованный элемент структуры поля (ландшафта), отражающий погребенные структуры земной коры.

Наряду с линеаментно-спектральным анализом, в диссертации рассматриваются аппарат и некоторые задачи факторного анализа. Хотя эти два направления принципиально отличны б математическом исполнении, их объединение закономерно: во-первых, они реализуют совместный анализ разнородных экспериментальных материалов, во-вторых, линеаментно-спектральный

и факторный анализы представляют собой распознавание образов з отсутствие эталона.

Глава I. Геологическое строение региона. Методика сравнительной обработки опробована главным образом на Северо-Востоке русской (Восточно-Европейской) платформы, а также на северо-западной окраине Сибирской платформы (Хараелахская мульда, Норильский район).

На северо-востоке Восточно-Европейской платформы рассмотрены юг Кольского геоблока, север Мезенской сшеклизы, Северный Тимзн и Тимано-Печорская провинция вплоть до гряды Чернышева.

Обобщение данных геофизики и геологии позволило Запорож-цевой И.В. и Пыстину A.M. (1994) построить разрез земной коры всего северо-востока Русской платформы .

Структура регионального магнитного поля Европейского Северо-Востока России в основном определяется глубокометамор-физованными осадочными и магматическими породами раннего про-терозоя-архея, слагающими кристаллический фундамент, йх магнитная восприимчивость (эе) часто превышает 500-1СГ6ед.СГС. Структура регионального гравитационного поля, как и магнитного, также (формируется породами фундамента. Среди них наибольшей плотностью обладают верхнепротерозойские образования зеленосланцево-эпидот-амфиболитового подкомплекса (о=2,80--2,89г/см°), распространенного в Ижма-Баренцевском и Печорском геоблоках, и порода гранулито-метабазитового комплекса (а=2,85-3,00 г/см^), по данным геофизики непосредственно контактирующего с верхней мантией.

Милановский Е.Е. (1979, IS83) и Чайкин В.Г. (1986) в описании истории тектонического развития Русской платформы выделили четыре этапа тектоно-магматической активизации (ТМА), характеризующиеся чередованием условий сжатия и растяжения при сводово-глыбовом воздыманил и обрушении Русской плиты: байкальский (1650-600 млн.лет) и герпинский (400-225 млн.лет): преимущественное растяжение; каледонский (600-400 млн.лет) и альпийский (225 млн.лет - настоящее время): преимущественное сжатие.

При сводово-глыбовом воздыманш платформы, когда закла-

дывается система авлакогеноБ, или, позднее, возобновляется континентальный рифтогенез, закладываются сбросовые системы, а также в условиях сжатая с оживлением древних разломов, формированием взбросов, периферия Русской платформы обладала наибольшей мобильностью, что привело к сильной раздробленности фундамента. Последнее определяет сложную структуру региональных геофизических полей Европейского Северо-Востока России.

На схеме Милановекого Е.Е. отмечены слепое ушкание структур северо-восточного простирания Мезенского геоблока б Тиманский кряж и заложение в Тимаш-Печорской провинции на всех стадиях ТМА только структур северо-западных (тиманских) ориентации. Вместе с тем направленные на северо-восток локальные разломы формируют протяженные зоны, прослеживающиеся через Тиманский надвиг на юго-запад, к выступу Ветряного пояса. В рамках указанного несоответствия интересна кокцешдая Шатского Н.С. (1Э61) и Аплонова C.B. (1994) о существовании гипотетического материка Баренция. Согласно ей, 1600 млн.лет назад на северо-восточном крае древней Русской платформы закладываются ветви тройного сочленения (разломы под 120й). Наименее развитой из них является Среднерусский авлакоген; две другие ветви погребены под современным Таманским надвигом. 1300 млн.лет назад они развиваются до стадии спредшга и по этим двум ветвям откалываются микроконтиненты. При этом внутри какдого из них также закладываются ветви тройного сочленения, представляющие фрактальный повтор региональных ветвей. В течение последующих 600 млн лет микроконтиненты дрейфуют в гипотетическом океане, испытывая поступательные и ротационные движения и наращивая свою мощность за счет суб-дукции и аккреции островных дуг. 620 млн.лет назад происходит коллизия этих микрононтинентоБ. Рождается Баренция. 620-540 млн.лет назад Баренция надвигается на Северо-Восток Русской плиты, формируя протяженную зону Тиманского надвига.

При соотношении тектонических схем Запорощевой К.В. (1994) со схемами Мокрушна Н.М. и Тарбаевэ Б.И. (1973), Соколова В.А. (1977), Борисова A.B. (1984) построена единая карта-схема, отражающая основные тектонические единицы Северо-Востока Русской платформы. Здесь земная кора делится по

Запорожцевой И .В. на Кольский, Мезенский, Икма-Баренцевский, Печорский геоблоки, ограниченные краевыми швами. Внутри каждого из геоблоков тектоническое районирование опиралось на структурные особенности рельефа кристаллического фундамента.

Кроме исследований по Северо-Востоку Русской платформы, в диссертации решается частная задача повышения информативности геофизических полей Норильского района по отношению к интрузиям. Основание геологического разреза Норильского района сформировано сильно дислоцированными метаморфизован-ными породами нижне-протерозойского возраста. Средняя глубина погружения кровли фундамента составляет 4-8 км. Наиболее конттмстной по избыточной плотности является вулканогенно--осадочная толща мезозоя-палеозоя (аизб=+0,65-+0,75 г/см ). Ее породы обладают также наибольшей магнитной восприимчивостью (до 2-10_3СГС) и намагниченностью (до п-10~2СГС). По латерали петрофизические свойства эффузивно-траповой толщи заметно не меняются (м-б 1:200 ООО). С ними по указанным параметрам можно сравнить лишь интрузивные траппы (оизб=+0,45 г/см0, эе=2,5-10 СГС), к которым в Норильском районе генетически и пространственно приурочено медно-никелевое оруде-нение. Основная масса интрузивных тел содержится в слое пород девона-триаса; их средние глубины заложения составляют 3-5 км.

Глава 2. Математическая основа совместной интерпретации геолого-геофизических материалов. Система линеаментно-спектрального анализа позволяет вести совместную обработку таких площадных данных, как космоаэрофотоснимки, абсолютные высоты дневного рельефа и рельефов интересующих нас стратиграфических поверхностей, магнитного поля и поля силы тяжести. В случае дефицита исходных материалов необходимы лишь грави-маг-нитные поля. Специфика аппарата системы определяется в основном спецификой проявления протяженных геологических объектов в этих полях. Достоверность их картирования опирается на применение методов различного математического исполнения. Они эффективно реализуются на компьютерной технике.

Один из приемов использует алгоритм вектора, вращающегося вокруг экстремумов дискретно заданного поля. Крайние положения вектора и его длину задавали, исходя из структуры

автокорреляциошой функции поля. Вектор ориентируется в направлении, вдоль которого поле обладает мкшмумом дисперсии.

Второй метод представляет значения обрабатываемого поля как абсолютные высоты условной поверхности. Моделируем ее освещение гомоцентрическим пучком от точечного источника. Если источник света бесконечно удален и свет отражается от элементов условной поверхности по Ламберту, то интенсивность отраженного излучения пропорциональна косинусу угла между нормалью к элементу и направлением на источник света.

Третий метод бинаризирует исследуемое поле: единицу присваиваем тем узлам сети оцифровки, где наблюдаются экстремумы; все остальные узлы заполняем нулями. Метод результативен при описании структуры поля, если оно оцифровано с малым шагом дискретизации. Так как все итоговые карты выводятся на экран ЭВМ, то степень этой малости такова, чтобы каждому пикселу графического экрана компьютера соответствовало одно значение поля. Уменьшение шага дискретизации достигаем подробной оцифровкой или сплайн-интерполяцией.

Удачным приложением к перечисленным выше методам является оператор Собела. Его рассматривают при цифровой обработке изображений (У. Прэтт,19Э2). Применение оператора осуществляется в скользящем окне размером 3x3 элемента. Анализ эффектов от оператора Собела на примере купола Хэмминга и структур реальных грави-магнитных полей показал, что

- Ео-первых, применение оператора эквивалентно расчету горизонтального градиента (рис.1);

- во-вторых, оператор осуществляет сглаживание и приводит все особенности анализируемой поверхности к одному амплитудному уровню, чем облегчает их описание при моделировании освещения поверхности.

Для определения степени подчиненности закартированных по грави-магнитным полям протяженных геологических структур районируем территорию по этим полям, вычисляя произведение радиусов автокорреляции в скользящем окне (Серкеров С.А., 1991). Берлянд Н.Г. (1971) показала, что так можно оконтурить гетерогенные блоки фундамента.

Описанные метода формируют основу для тектонического районирования и построения роз-диаграмм преимущественных

ориентаций линеаментов. Последние служат для фильтрации геофизических полей с целью уточнения результатов тектонического районирования.

На ЭВМ была создана цифровая модель дифракционной решетки. Расчет его двумерного спектра показал строгую ортогональность гармоник спектра к обусловивших их структур. Она поз-

б - его трансформация оператором Собела воляет по роз-диаграммам формировать в спектральной плоскости щели для частотно-азимутальной фильтрации двумерных сигналов. Существует аналог: "метод межпрофильной корреляции" (Никитин А.А.,1986). Однако он отфильтровывает в наблюденном поле отклики от параллельных или субпараллельных протяженных геологических объектов. Метод, предлагаемый автором, выделяет аномалии любых азимутальных соотношений.

При решении обратной задачи источник магнитной (гравитационной) аномалии эппроксимируем нитью полюсов (материальным отрезком постоянной линейной плотности). Подобная аппроксимация вписывается в нашу методику и наиболее математически выгодна (Цирульский A.B., Никонова Ф.И.,1934). Расчет толя, создаваемого телами в форме "стержней" экономично параметризует задачу и не требует (в трехмерном случае) трансцёдентных функций, что резко сокращает объемы машинного времени.

Альтернативным подходом к распознаванию образов без обучения является факторный анализ. Подготовка данных к нему преодолевает различие в их точности делением каждого параметра (признака) на дисперсию. Недостаток процедуры - в произвольном уравнивании величин, несувдх принципиально разную информацию.

Собственно обработке подлежит матрица парных корреляций в множестве признаков. По ней методом главных компонент (МГТС) описываем особенности структуры п-мерного признакового пространства расчетом главных осей гиперэллипсоида, поверхность которого охватывает облако точек наблюдений.

Число причин, обусловивших корреляционную связь признаков разной размерности, много меньше, чем число этих признаков. Здесь переходим к факторному анализу, чья цель в построении ю-мерного факторного пространства, где т<п (п - размерность признакового пространства). Линейный характер факторной модели формирует особую проблему неоднородности многомерной выборки в признаковом пространстве. Неоднородность является следствием нелинейности корреляционных связей между признаками и выражена в существовании в подвыборках разных факторных решений (разных положений факторных осей). Глава 3. Интерпретация экспериментальных материалов.

Для гряда Чернышева рассматриваем грави-магнитные поля, абсолютные высоты дневного рельефа. Их структуры описываем с помощью моделирования освещения поверхностей под разным углом и с разных сторон. Этим выделены отклики в гравитационном поле от особенностей северо-западной ориентации в рельефе поверхности фундамента и в магнитном поле - от гряды Чернышева. В отсутствие космоснимка моделируем освещение элементов дневного рельефа. Как и для КС, его анализ указывает на степень активизации геологических структур в новейшее время. В окрестности гряды Чернышева видно, что дислокации уральского (северо-восточного) простирания наложены на образования тиманской (северо-западной) ориентации. Так показано наличие дискордантных соотношений разноуровенных структур. При обобщении схем геофизических и ландшафтных линеаментов отмечено пространственное совпадение известных скоплений трубок взрыва и одного из узлов дискордантного пересечения. Исследуя в какой степени это совпадение есть закономерность, обратимся к Беломорско-Кулойскому плато:

- проведено дешифрирование КС и генерализация ее результатов. Выделена суСширотная структура и секущие ее субмеридиональные. Последние более подавлены на фоне морфоструктурных элементов субширотного, северо-восточного простираний;

-13- описана структура грави-магнитного полей методами бинаризации, вращающегося вектора, моделирования освещения их "поверхности". Подтверждено существование субширотной структуры и секущих ее субмеридиональных. Решением обратной задачи показан грабенообразный характер субширотной структуры и сильная раздробленность ее южного борта;

- Сравнение указанных результатов с картой поверхности кристаллического фундамента подтверждает существование прогиба с субширотной осью и секущих его субмеридиональных разломов;

- Сопоставление указанных результатов со схемой размещения известных трубок взрыва показывает, что:

1. трубки тяготеют к узлам строго периодичной ортогональной сети линеаментов. Пространственный период для разных ее веток разный: поле кимберлитовых трубок является результатом разрядок тетокнических напряжений на разных глубинах;

2. основная масса кимберлитовых трубок тяготеет к южному борту грабенообразной субширотной структуры.

3. наибольшее сгущение трубок взрыва тяготеет к дискор-дантному пересечению субширотной и одной из субмеридиональных структур.

Тектоническое районирование территории Мезенского геоблока и Тимано-Печорской плиты опиралось на грави-магнитные поля. .Линеаризация их структур приводят к выводам:

- существуют тектонические структуры, соединяющие Центрально-Кольский и Лешуконский мегаблоки;

- выделенные на тектонической схеме региона границы геоблоков и систем горстов и прогибов, дробящих их фундамент, справедливы;

- отсутствует резкое выклинивание структур северо-востока Русской платформы при их утыкании в Четласскую ступень. Выделены погребенные древние разломы, семейства которых 'формируют чрезвычайно протяженные области;

- концепция гипотетического материка Баренция имеет некоторое подтверждение: семейства реликтов древних разломов пронизывают Мезенский геоблок и Тимано-Печорский бассейн. Некоторые из реликтов формируют ветки тройного сочленения, указывающего на древний спрединг.

Эти выводи отмечают эффективность линеаментно-спектраль-ного анализа при обработке геолого-геофизических материалов регионов, отличающихся по истории тектонического развития и геологии.

Общая схема линеаментно-спектрального анализа указана на рис.2.

Выводы факторного анализа необходимо подкрепить демонстрацией физической интерпретируемости факторов. Известно существенное влияние на структуру геофизических полей Хараелах-ской мульда изменения мощности зффузивно-трапповых покровов

Рис.2 Вычислительная схема линеаментно-спектрального

анализа

* - обратная задача

и абсолютных бысот дневного рельефа. Показано, что учет факторов, обусловливающих линейную корреляцию этих признаков, выделяет отклики, чьи источники погружены на 3-5 км. Это глубина залегания интрузивных траппов. Отсюда фактор физически интерпретируем.

Продемонстрирована возможность площадного районирования по структуре матрицу факторных нагрузок с картированием проявлений наиболее магнитных и наиболее плотных пород. Его опробованием на территории Северного Тимана оконтурены области развития эффузивно-трапповых покровов (верхний девон, нижнефранский ярус) и узлы пересечения дизъвнктивов. Поскольку изменение структуры матрицы факторных нагрузок дает геологически оцениваемый результат, то существует неоднородность многомерной выборки и она интерпретируема.

Для демонстрации степени влияния этой неоднородности на факторное решение применим алгоритм расчета тренда методом главных компонент (Никитин А.А.,1986). Если поле пространственно стационарно, то тренд имеет гладкую поверхность, сопоставимую с полиномиальным трендом к-й степени, где к подбирается эмпирически. Если поле не обладает пространственной стационарностью, то его факторный тренд имеет кусочно-гладкую поверхность без сходства с поверхностью полиномиального тренда - здесь выборка значений поля неоднородна. Дана геологическая интерпретация неоднородности: здесь она отмечает изменение разброса геометрических и физических параметров плотностных (намагниченных) источников.

На примере Севера Мезенского геоблока оценку неоднородности многомерной выборки дадим в скользящем окне конечных размеров, используя угол поворота факторных осей. Интерпретация результирующих факторных индикационных карт при опоре на линеаментно-спектральный анализ показала, что неоднородность выборки определена гетерогенностью блоков фундамента: выделены границы Архангельского, Беломорского, Лешуконского ме-габлокоз Мезенского геоблока, Тимана, Ижма-Печорского мега-блока, а также границы блоков фундамента восточной части Ти-мано-Печорской плиты.

Заключение.

Защищаемые положения о эффективности линеаментно-спектраль-

ного анализа, интерпретируемости неоднородности n-мерной выборки, уверенном картировании протяженных структур и их дис-кордантных пересечений, выделении пронизывающих Свверо-Вос-ток Русской платформы разломов и веток тройного сочленения доказаны.

О перспективах. Опираясь на выделенные системы трещин можно вычислять поля напряжений, что важно, например, гцзи прослеживании миграций углеводородов. Достоверность данных полей должна подтверждаться натурными тензорными измерениями. Это задача тектонофизики. Возможность производить достоверное картирование погребенных структур по дистанционным наблюдениям делает предлагаемую методику ценной для задач планетологии. Способность оценивать сколь угодно сложную структуру поля позволяет опробовать линеаментно-спектральный анализ на результатах высокоточных съемок магнитного поля, что важно при прогнозе нефти и газа.

Основные положения работы изложены в следующих публикациях:

1. Орлов В.К., Ыовчан И.Б. Применение факторного анализа при обнаружении контрастных по физическим параметрам геологических объектов// Геофизические методы поисков и разведки месторождений нефти и газа. Пермский Гос.Университет.,1994.С.50--54.

2. Орлов В.К., Мовчан И.Б. Комплексная интерпретация геолого-геофизических данных при решении геологических задач на примере района Северного Тимана и Хараелахской мульды. М 561--В93.10.03.ЭЗ.Деп.в ВИНИТИ.

3. Орлов В.К., Мовчан И.В., Милай Т.А., Петрова A.A., Овчинникова. Н.В., Заблодский Е.М. Интерпретация геофизических данных при выявлении глубинных дискордантных структур, контролирующих рудообразование и магматизм мантийного генезиса.// Тезисы межд.конф."Геофизика и современный мир".М.,1993.

4. Мовчан И.Б.,IОрлов В.К. , Талашманов Ю.А. Специфика совместной обработки карт грави-магнитных полей и космических снимков. №2484-В95 от 22.08.95.Деп.в ВИНИТИ.

5. Комаров В.А., Мовчан И.Б. Лжзеаментно-спектральный анализ карт гравитационного и магнитного поля.№2483-В95 от 22.08.95 Деп.в ВИНИТИ.