Количественные интерпретации потенциальных полей: от параметрических пересчетов к геоструктурным - Яковлева Александра Анатольевна; Мовчан Игорь Борисович; Мединская Дарья Кирилловна; Садыкова Зиля Ириковна (Томский политехнический университет, 2023)
Актуальность исследования связана с необходимостью развития прикладного алгоритма комплексной интерпретации разнородных геофизических данных на основе унифицированной физической аналогии, ориентированной на решение обратной задачи теории потенциала. Волновая аппроксимация разреза горного массива укладывается в парадигму диссипативного структурирования неравновесных сред и выступает частным случаем означенной аналогии. Задача исследования состоит в адаптации указанного алгоритма к пересчетам как потенциальных, так и непотенциальных геополей. Среди последних наиболее интересны данные нерегламентированного доступа (дистанционная основа, цифровая модель рельефа). Практическая значимость изысканий связана с апробацией семейства алгоритмов в производственных проектах как геолого-поискового, так и инженерного характера. Цель исследования сводится к минимизации семейства эквивалентных решений обратной задачи за счет взаимной верификации разнородных моделей аномалеобразующего источника. Объекты: развитие алгоритма комплексной количественной интерпретации и пересчеты геополей в глубину при трассировании элементов разрывной тектоники и элементов стратификации. Методы исследования сформированы программно-алгоритмической разработкой, в основе которой лежат детерминированные аналитические представления, включающие вычисление интеграла типа Коши, итерационное обращение к решению прямой задачи, спектральные оценки. Результаты исследования включают набор параметрических разрезов, выведенных при пересчетах в условиях минимума априорной геологической информации с сопутствующим анализом структуры данных разрезов. Комплексирование графических визуализаций аналитического продолжения, особых точек и результатов автоматизированного подбора позволяет с высокой надежностью реконструировать геоструктурный образ в плоскости параметрического разреза. Расширение этих методов посредством волновых аппроксимаций включает применение квазисейсмических полутоновых визуализаций, верифицирующих отмеченные реконструкции.

The relevance. Need to develop an applied algorithm for combined interpretation of heterogeneous geophysical data based on unified physical analogy, focused on solving the inverse problem of potential theory. The wave approximation of the crosssection of mining massif fits into the paradigm of dissipative structuring of nonequilibrium media acts as a special case of the above analogy. The task of the study is to adapt this algorithm to recalculations of both potential and non-potential geofields. In the list of nonpotential geofields the remote sensing data and digital terrain model are the most interesting as the data with non-regulated access. Practical significance of the research is associated with the approbation of a family of algorithms in production projects of both geological and engineering nature. The aim. To minimize the family of equivalent solutions to the inverse problem by mutual verification of heterogeneous models of the anomaly-forming source. The objects. Development of the geofields combined interpretation algorithm and recalculation of geofields in depth for tracing elements of stratification and geological fractures. The methods. Formed by software and algorithmic development, which is based on deterministic analytical representations: computation of Cauchy integral, iterative application of direct solution, spectrum estimation. The results. Reduced to the set of parametric cross-sections derived with recalculations with minimum a priori geological information with final geological consideration. The combination of visualizations of analytical continuation, singular points and results of automated fitting admits the reconstruction of geostructural model of parametric crosssection with significant reliability. Extension of standard methods of quantitative interpretation by means of wave approximations includes quasi-seismic halftone visualizations verifying the mentioned reconstructions.
Keywords: интерпретация; аналитическое продолжение; сингулярность; минимизация функционала; волновая аппроксимация; градиентные фильтры; interpretation; analytical continuation; singularity; functional minimization; wave approximation; gradient filters