DVOP
Программа разработана для вычисления объемного распределения эффективной плотности и эффективной намагниченности.
С помощью технологии DVOP можно выполнять изучение характера пространственной изменчивости магнитоактивных (гравитирующих) элементов строения нижнего полупространства, что позволяет судить об их морфологии, элементах залегания и взаимоотношениях. В программе реализуется одно из наиболее перспективных направлений в изучении потенциальных полей Земли - интерпретационная томография, то есть система исследования геологических структур по гравитационному либо магнитному полю, позволяющая получать их послойное отображение. Теоретические основы интерпретационной томографии к настоящему времени проработаны крайне слабо. Очевидно, в общем случае невозможно однозначно разделить вклады в аномальные гравитационные и магнитные поля от разных слоев разреза. Однако это ни в коей мере не является препятствием для разработки методов решения этой задачи в частных, но практически важных случаях. Некоторым основанием для этого может служить характерная для геологических объектов фрактальность, благодаря которой в аномальном поле проявляются фрактальные структуры особых точек, связанных с разными структурами, в том числе, расположенными на различных глубинах.
К настоящему времени в этом направлении сложились два подхода, первый из которых может быть назван аппроксимационным, а второй - фильтрационным. В программе реализованы оба подхода. В рамках первого подхода методика вычисления объемного распределения параметров заключается в продолжении анализируемого поля на ряд горизонтов нижнего полупространства, оценке эффективной магнитной восприимчивости (плотности) по формуле для полупространства (горизонтального бесконечного слоя) с последующим построением трехмерной модели распределения. Подобная трансформация, очевидно, - неустойчива и приводит к резкому увеличению амплитуды аномалий, обусловленных геологическими помехами, которые в свою очередь связаны с неоднородностями верхней части разреза. Поэтому перед началом построения вертикальных разрезов используется специальный оптимальный фильтр, позволяющий определить интервал гармоник исходного спектра, наилучшим образом отвечающий заданной глубине пересчета.
Аппроксимационная технология построения моделей сводится к последовательному подбору распределений изучаемых физических свойств в слое, ограниченном сверху выбранным горизонтом, а снизу – плоскостью, отнесенной на значительное расстояние. Таким образом, постановка задачи максимально приближена к используемой в фильтрационной технологии. Применительно к данным гравиразведки технология сводится к последовательному подбору исходного поля в задаваемые горизонтальные слои. Размеры элементов аппроксимации в плане для каждого из слоев выбираются равными глубине его верхней кромки. Данная технология в отличие от фильтрационной нуждается в значительно большем машинном времени, но зато дает возможность эффективно работать с неравномерными трехмерными сетями наблюдений и учитывать рельеф дневной поверхности. Для экономии машинного времени применяется ряд мер, в частности, начальное приближение при работе с каждым последующем слоем выбирается таким, какое было получено в итоге подбора для предыдущего слоя. Это позволяет значительно уменьшить общее количество итераций. При работе с приповерхностными источниками самый верхний слой считается ограниченным сверху дневной поверхностью.
В качестве входных данных в программе могут быть использованы как исходное магнитное (гравитационное) поле, так и редуцированное, т.е. разность между исходным полем и полем модели. При этом в первом случае выполняется изучение всей толщи разреза, а во втором – осадочного чехла.
Рис. 1. Пример проявления надвиговой тектоники в результатах 3D-моделирования магнитного поля
Результаты вычислений могут быть представлены как в виде погоризонтных планов, так и в виде вертикальных разрезов распределения параметра. Пример такого разреза приводится на рис. 1. На разрезе отчетливо просматриваются элементы залегания намагниченных объектов, надвиг, пликативные структуры обоих знаков.
Рис. 2. Объемное распределение эффективной намагниченности, соответствующей выделенной перспективной магнитной аномалии
Программа DVOP может применяться и в локальном варианте – для построения трехмерных моделей локальных структур. На рис. 2 показан пример анализа морфологии перспективного объекта – кимберлитовой трубки.
Рис. 3. Распределение эффективной намагниченности, полученное по остаточному магнитному полю с помощью аппроксимационной интерпретационной томографии (Каспийское нефтяное месторождение)
На рис. 3 демонстрируется трехмерное распределение намагниченности в пределах месторождения нефти в Прикаспии. Эти изменения намагниченности осадочных пород возникают под действием миграции углеводородов и, в зависимости от их первичного литологического состава могут приводить как к повышению, так и к понижению намагниченности.