Развитие методов интерпретации данных электромагнитных зондирований, применяемых в инженерной геофизике (1104595)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

На правах рукописиИванов Павел ВладимировичРАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ИНТЕРПРЕТАЦИИДАННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ЗОНДИРОВАНИЙ,ПРИМЕНЯЕМЫХ В ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОФИЗИКЕ25.00.10 Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемыхАвтореферат диссертации на соискание учёной степеникандидата физико-математических наукМосква – 2012Работа выполнена на кафедре геофизических методов исследования земнойкоры геологического факультета Московского государственного университетаимени М.

В. Ломоносова.Научный руководитель :кандидат физико-математических наук,доцент, Пушкарёв Павел ЮрьевичОфициальные оппоненты:Дмитриев Владимир Иванович, докторфизико-математических наук, профессор,факультет вычислительной математики икибернетики МГУ имени М. В. Ломоносова,заместитель деканаВаренцов Иван Михайлович, кандидатфизико-математических наук, ЦГЭМИ ИФЗРАН, директорВедущая организация:Санкт-Петербургскийгосударственныйуниверситет, Геологический факультетЗащита состоится 21 марта 2012 года в 14 час.

30 мин. на заседании диссертационного совета Д 501.001.64 при Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова по адресу: 119991, ГСП-1, г. Москва, Ленинские горы, ГЗ МГУ, зона «А», геологический факультет, аудитория 308.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (ГЗМГУ, зона «А», 6 этаж).Автореферат разослан «15» февраля 2012 года.Учёный секретарьдиссертационного совета:Никулин Борис Александрович0ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность. Диссертация посвящена развитию методов интерпретации данных электромагнитных зондирований (ЭМЗ), применяемых в инженерной геофизике,которая занимается решением малоглубинных задач (чаще всего до ста метров).Практически до середины 1990-х годов для решения такого рода задач использовались преимущественно методы постоянного тока и геоэлектрохимические методы.Геофизические методы, основанные на использовании низкочастотного переменногоэлектромагнитного (ЭМ) поля, до этого времени применялись эпизодически и считались лишь перспективными в этом направлении.

Но к концу 20-го века они всё больше входят в практику, что связано с рядом их преимуществ (например, отсутствие необходимости заземления или меньшая трудоёмкость выполнения полевых работ приизучении глубин в сотни метров). Таким образом, данная группа методов применяется уже более 10 лет для решения различных задач инженерной геофизики. Тем не менее, с тех пор не было сделано никаких обобщений такого рода применения низкочастотных ЭМ методов. Большую часть информации по ним можно почерпнуть лишьв статьях в специализированных журналах и в докладах на конференциях.Актуальность диссертации связана с необходимостью повышения эффективности низкочастотных методов для их более активного использования при решении задач инженерной геофизики.

Для этого следует изучить и обобщить современное состояние дел в области применения индукционных методов зондирования (аудиомагнитотеллурического, становлением поля в ближней зоне, частотного) в инженернойгеофизике, а также выявить и решить тормозящие развитие проблемы, в т.ч. при комплексировании различных ЭМ методов.Целью работы является развитие методики низкочастотных ЭМЗ при решениизадач инженерной геофизики.

Для этого были поставлены следующие задачи: Обобщить накопленный российскими и зарубежными геофизиками опыт и выявитьнаиболее эффективные методы низкочастотной электроразведки для решения различных задач инженерной геофизики. Причём для каждого метода должны бытьрассмотрены оптимальные методики наблюдений и методы анализа и интерпретации, а также современные достижения в аппаратурном и программном обеспечении. Разработать систему с программной реализацией, позволяющей проводить анализмагнитотеллурических (МТ) данных, полученных по площадным наблюдениям, сцелью выбора интерпретационной модели и подготовки данных для проведения 1D,2D или 3D инверсии. Поскольку МТ зондирования получили с недавнего времени новый виток развития,заключающийся в переходе к 3D интерпретации данных, то в рамках повышенияэффективности их применения необходимо изучить возможности методики «бокового зондирования» геоэлектрических структур, то есть получения по профильнымданным информации о трёхмерной среде в полосе вокруг профиля наблюдений.1 Разработать алгоритм совместной интерпретации данных метода вертикальногоэлектрического зондирования (ВЭЗ) и зондирования становлением поля в ближнейзоне (ЗСБ).

Для этого изучить особенности методов, использующих гальваническуюи индукционную составляющие ЭМ поля, оценить возможность их комплексногоприменения, исследовать и решить возникающие при этом трудности.Автором защищаются следующие основные положения:1. Разработанная автором система с программной реализацией MT_Array позволяетвыполнять анализ магнитотеллурических данных, полученных на площадной сети,на его основе выбирать интерпретационную модель и формировать соответствующий набор данных для решения обратной задачи.2. Разработанная методика анализа и инверсии магнитотеллурических данных, именуемая методикой «бокового зондирования», в случае контрастных объектов в квазислоистом разрезе позволяет получать геоэлектрическую модель в полосе вокругпрофиля наблюдений.3. Предложенный подход к совместной интерпретации данных методов ВЭЗ и ЗСБобъясняет различия между результатами раздельной интерпретации и обеспечиваетнаиболее устойчивое и детальное решение обратной задачи.Научная новизна.

В ходе выполненных исследований получены следующие новые научные результаты: большой арсенал методов анализа и инверсии данных МТ зондирования применёндля получения информации о трёхмерной среде в полосе, охватывающей профильнаблюдений, и оценена надёжность такого рода информации; выполнено формализованное и подробное сопоставление информационных преимуществ и ограничений гальванических и индукционных методов, а также предложена эффективная методика их совместной интерпретации.Практическая значимость: выполненный обзор практического применения методов низкочастотной электроразведки в инженерной геофизике помогает выбрать оптимальный комплекс методов и их методик для решения той или иной задачи, а поэтому может использоваться как учебное пособие; разработанная автором система с программной реализацией MT_Array для анализаплощадных МТ данных успешно применяется на практике, в т.ч.

внедрена в учебный процесс студентов и магистрантов кафедры геофизики Геологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова; методика «бокового зондирования», позволяющая получать информацию о трёхмерной среде по МТ данным, полученным на одиночных профилях, повышает эффективность использования МТ метода; представленный алгоритм совместной интерпретации данных ВЭЗ и ЗСБ делаеткомплексирование этих методов более эффективным, позволяя получать дополнительную информацию об изучаемой среде.2Материалы и методы. Полевые материалы, использованные при совместнойинтерпретации методов ВЭЗ и ЗСБ, были получены в Томской области РФ при участии автора.Обзор применения методов низкочастотной электроразведки, включая используемые методики наблюдения, аппаратурные комплексы, методы обработки, анализаи интерпретации данных, был произведён на основе различных публикаций (в видемонографий, статей, тезисов докладов и др.) как российских, так и зарубежных издательств, которые приведены в списке литературы.Анализ МТ данных проводился в разработанной автором программе MT_Array.Эксперименты по моделированию и инверсии МТ данных выполнялись с использованием программ S.

Constable, R. Mackie, W. Siripunvaraporn, а также программП. Ю. Пушкарёва для визуализации результатов 2D и 3D инверсии.Совместная интерпретация данных методов ВЭЗ и ЗСБ проводилась в новой версии программы IPI2win (разработчик А. А. Бобачёв).Апробация работы. Материалы, полученные с участием автора диссертации ииспользованные в ней, докладывались на различных конференциях: 4-ая, 6-ая и 7-аямеждународные научно-практические конференции и выставки «Инженерная и рудная геофизика» (Геленджик, 2008, 2010; Москва, 2011); XIX и XX международныесимпозиумы по ЭМ индукции в Земле (Пекин, Китай, 2008; Гиза, Египет, 2010); научная конференция «Ломоносовские чтения» (Москва, 2008); XVII и XVIII международные научные конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов» (Москва, 2010, 2011); международная конференция по ЭМЗ, посвящённая памяти М. Н.

Бердичевского и П. Вайдельта (Москва-Звенигород, 2010); 5-ая всероссийская школа-семинар им. М. Н. Бердичевского и Л. Л. Ваньяна «ЭМЗ-2011» (Петергоф,2011); 9-й международный геофизический научно-практический семинар "Применение современных электроразведочных технологий при поисках месторождений полезных ископаемых" (Санкт-Петербург, 2011).Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в т.ч. 1 статья в издании по перечню ВАК.Объём и структура работы. Работа изложена на 119 страницах машинописноготекста, состоит из введения, четырёх глав и заключения, содержит 2 таблицы, 100 рисунков, а также список литературы из 73 наименований.Благодарности.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации