Geoinformatika 2016; 3(59) : 25-29
Нові методи геоінформатики для комплексування сейсмічних і гравітаційних полів в ієрархічних середовищах
О.О. Хачай1, О.Ю. Хачай2, А.Ю. Хачай2
1Інститут геофізики ім. Ю.П. Булашевича Уральського відділення РАН, вул. Амундсена, 100, Єкатеринбург 620016, Російська Федерація,
e-mail: olgakhachay@yandex.ru
2Уральський Федеральний університет, Інститут математики та комп’ютерних наук, вул. Миру, 19, Єкатеринбург 620002, Російська Федерація, e-mail: khachay@ yandex.ru, andrey.khachay@gmail.com
Для вирішення завдань геолого-геофізичного картування нині широко використовують модель шарувато-блокового середовища з включеннями неієрархічної будови, в рамках якої створено апаратно-методичні комплекси вивчення тривимірно-неоднорідних середовищ з відповідною теорією інтерпретації геофізичних даних. Значним результатом досліджень минулого століття став висновок про фундаментальну роль блочно-ієрархічної будови гірських порід і масивів для пояснення існування широкої гами нелінійних геомеханічних ефектів і виникнення складних геосистем, здатних до самоорганізації, під час аналізу формування значних і супервеликих родовищ. Ієрархічна структура характерна для багатьох систем, особливо для літосфери Землі, де було виділено за геофізичними дослідженнями більш як 30 ієрархічних рівнів від тектонічних плит завдовжки у тисячі кілометрів до окремих мінеральних зерен міліметрового розміру. Таким чином, земна кора є суцільним середовищем, що містить дискретну систему блоків та, як і будь-який синергетичний дискретний ансамбль, має властивості ієрархічності і самоподібності. Це необхідно враховувати при створенні нових комплексних систем геофізичного вивчення літосфери Землі. Наведено побудову ітераційного алгоритму 2D моделювання для дифракції звуку і лінійно поляризованої поперечної пружної хвилі на включенні з ієрархічною пружною структурою, розташованою в J-му шарі N-шарового пружного середовища. Розглянуто випадок, коли густина включення кожного рангу відрізняється від густини вмісного середовища, а пружні параметри збігаються з пружними параметрами вмісного шару. Використано метод інтегральних та інтегро-диференціальних рівнянь для просторово-частотного зображення розподілу хвильових полів. З побудованої теорії випливає, що під час комплексування сейсмічних і гравітаційних полів необхідні дані, які отримані в межах систем спостереження, налаштованих на дослідження ієрархічної структури середовища. Використання значень густини, обчисленої з кореляційної залежності швидкості поширення поздовжньої хвилі, яку визначено на підставі кінематичної інтерпретації сейсмічних даних, від густини для побудови густинної моделі за гравітаційними даними, може призвести до невідповідності такої моделі речовинному складу досліджуваного геологічного середовища. Ці результати є основою для побудови нових систем картування геологічних систем, що особливо затребувано для картування нафтогазових родовищ і прогнозу їх ефективної віддачі.
Ключові слова: ієрархічне середовище, гравітаційне поле, сейсмічне поле, ітераційний алгоритм моделювання.