Рассматривается применение быстрого вейвлет-преобразования с базисными функциями Хаара для моделирования структурных поверхностей и потенци-альных геофизических полей, обладающих фрактальными особенностями. Раз-номасштабное представление экспериментальных данных позволяет сущест-венно снизить затраты при обработке данных большой размерности и повысить качество интерпретационных построений. Представлены алгоритмы кусочно-призматической аппроксимации геологических объектов, предварительной оценки количества эквивалентных источников при аналитической аппроксима-ции поля, определения намагниченности горных пород верхней части геологи-ческого разреза. Ключевые слова : фрактал, множество, базисная функция, вейвлет Хаара, ап-проксимация, поле, аномалия, геологический объект. ВведениеГеологические объекты и создаваемые ими геофизические поля обладают фрак-тальными особенностями, т.е. характери-зуются самоподобной иерархически упо-рядоченной структурой [1]. В частности, в работе [24] дано определение геологиче-ской фрактальности как «дробной размер-ности и самоподобия геологических объ-ектов в широком диапазоне параметра пространство-время». Следовательно, при анализе геолого-геофизической информа-ции вполне допустимо рассматривать фрактальные множества эксперименталь-но определенных числовых величин, на-пример, физических характеристик гор-ных пород [12]. Основными свойствами фрактальных множеств являются тонкая структура, допускающая наличие элемен-тов произвольно малых размеров; нерегу-лярность; самоподобие (включая прибли-женное или статистическое); дробная (ха-усдорфова) размерность, обычно превы-шающая топологическую [17]. Эффектив-ный инструмент изучения фрактальных множеств -вейвлет-анализ [10].Вейвлет-преобразование -это новое направление в обработке сигналов, бурное развитие которого началось в середине 80-х гг. прошлого века. Вейвлеты (wavelets) или «всплески» -функции с ком-
в работе рассматриваются результаты применения современного статистического метода обработки геофизических данных – метода группового учета аргументов (МГУА). Приведены примеры использования МГУА при работе с данными геофизических исследований скважин с целью изучения коллекторских свойств разреза, при статистической обработке результатов наблюдений вариаций естественного электромагнитного поля и в процедуре учета влияния рельефа поверхности намагниченных пород в процессе интерпретации данных аэромагниторазведки. Приведенные примеры практического применения МГУА убедительно свидетельствуют о высокой универсальности данного метода статистической обработки геофизических данных.
Актуальность исследования обусловлена целесообразностью использования модельных представлений, адекватных реальным физико-геологическим условиям, при редуцировании результатов магниторазведки в областях развития платобазальтов. Цель: оценка влияния сферичности Земли на аномальное магнитное поле в условиях резко расчлененного рельефа дневной поверхности, сложенного магматическими горными породами, обладающими повышенной намагниченностью (на практических материалах). Методы: вычисление поправок за влияние магнитного рельефа местности путем решения прямой задачи магниторазведки для области с радиусом 20 км в двух вариантах: для плоской и шарообразной моделей Земли. Выполнено сопоставление полученных результатов и пространственно-статистический анализ выявленных различий. Предполагалось, что вектор намагничивания слагающих рельеф горных пород направлен по современному геомагнитному полю региона. Переменная по латерали эффективная намагниченность верхней части разреза определялась путем решения линейной обратной задачи магниторазведки. Результаты. Кратко охарактеризована проблема учета влияния рельефа местности при измерениях магнитного поля над вулканогенными образованиями. На примере материалов крупномасштабной высокоточной аэромагнитной съемки, выполненной в центральной части Норильского рудного района, показаны нелинейные искажения сигнала, связанные с криволинейностью земной поверхности. Амплитуда этих искажений (по модулю) достигает 100–200 нТл и более при сравнительно небольших различиях высотных отметок для разных моделей. Это объясняется высокими значениями вертикального градиента магнитного поля. Выводы. С целью подавления интенсивных аномалий-помех, обусловленных магнитными породами, слагающими верхнюю часть геологического разреза, предложено вычисление топографических поправок с использованием сферической модели Земли. Представляется также перспективным использование статистического подхода, в неявном виде учитывающего форму земной поверхности, для выделения аномалий «рельефной» природы.
Bведение: В работе представлена методика применения нового статистического подхода для учета влияния дневного рельефа, сложенного намагниченными магматическими породами, на результаты измерений магнитного поля. Методика: Предложена компьютерная технология, основанная на синтезе метода эмпирической модовой декомпозиции (EMD) и метода группового учета аргументов (МГУА). Эта технология реализована при обработке данных аэромагниторазведки, выполненной в сложных физико-геологических условиях западной части плато Путорана. Результаты и обсуждение: Выполнено разложение дискретных значений аномального магнитного поля ∆T и высотных отметок рельефа H на эмпирические модовые функции (IMF); проведено идентификационное моделирование МГУА для десяти опытных профилей, по результатам которого оптимизирована методика дальнейшего анализа. Для каждого профиля для определенных составляющих магнитного поля получены уникальные уравнения их взаимосвязи с рельефом, рассчитаны модельные значения составляющих и выполнена оценка расхождения первичных и модельных значений компонент магнитного поля. Заключение: Результаты выполненных исследований позволили отработать практические приемы реализации предлагаемого авторами нового подхода учета влияния рельефа местности на данные аэромагниторазведки. Обобщенные характеристики моделей, полученные для всего объема данных, согласуются с результатами на опытных профилях, что подтверждает правильность предварительных оценок и правомерность предложенной последовательности выполнения анализа. Выявленные взаимосвязи между компонентами магнитного поля и рельефа позволили осуществить подавление влияния траппового покрова на аномальное магнитное поле и обеспечили возможность выделения слабо проявленных геологических тел и структур.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.