16, 17,18. Основные причины и цели комплексирования геофизических методов. Определение внутриметодного комплексирования.

Необходимость комплексирования обуславливается двумя причинами:

1. Неоднозначность решения обратных задач по определению природы геофизических аномалий и по оценке качественных параметров искомых объектов.

2. Невозможность с помощью одного метода получить сведения об основных параметрах изучаемых объектов и вмещающей среды.

Основная цель комплексирования - однозначное решение поставленных геологических задач с освещением основных параметров физико-геологической модели объектов поисков и вмещающей среды. Комплексирование производят на всех стадиях ГРР.

Примеры неоднозначного решения обратных задач:

Из теории гравиразведки известно, что поле объекта сферической формы таково, как если бы вся его эффективная масса была сосредоточена в центре тела. Тогда можно представить множество сфер с различными радиусами, создающих одну и ту же аномалию . Для этого нужно, чтобы для этих тел . Решая обратную задачу, можно определить только положение центра и общий избыток массы по отношению к вмещающим породам. Радиус тела и массу определить нельзя.

В магниторазведке принцип эквивалентности ярко проявляется при интерпретации данных способом подбора наблюденной и теоретической кривых. В силу реальных погрешностей измерения и геологических помех, наблюденная кривая достаточно близко совпадает с несколькими теоретическими кривыми.

То же самое происходит и при интерпретации электроразведочных данных. Наиболее наглядно эквивалентность проявляется в методах ВЭЗ, ЗС, МТЗ.

Установление геологической природы геофизической аномалии – первоочередная задача в рудных районах. Здесь важна классификация аномалий на рудные и нерудные. Аномалии магнитного, гравитационного, электрического полей от рудных объектов часто не отличаются по интенсивности от аномалий, создаваемых геологическими объектами (геологические помехи).

Аномалии от вертикальных рудных тел часто схожи с аномалиями от разломов, зон дробления. Характер аномалий трубчатого типа выявляется на кимберлитах. Аналогичные аномалии магнитного поля проявляются над траппами, силлами и туфами.

Комплексирование методов позволяет сузить пределы неоднозначности определения свойств объектов.

Классификацию аномалий на рудные и нерудные можно определить средствами одного метода, применяя несколько модификаций. Например, несколько разносов при профилировании или разные частоты. Тогда это называется внутриметодным комплексированием.

19. Понятие рационального комплекса геофизических методов.

В связи с многообразием геофизических методов при решении большинства геологических задач возникает проблема выбора наиболее информативных методов и определенной последовательности их применения с целью получения максимального эффекта. Такой эффект может быть достигнут при рациональном комплексировании геофизических методов.

Под рациональным комплексом понимается геологически и экономически обоснованное сочетание методов и сопутствующих геологических видов работ с целью решения геологической задачи.

Факторы, определяющие выбор рационального комплекса:

1. Общая направленность геофизических работ, выбор стадии, определение цели и задачи исследований

2. Виды полезных ископаемых, типы их месторождений, характер возможного оруденения

3. Ожидаемая глубина залегания искомого объекта

4. Геоструктурные условия района, площади или участка (развитие четвертичных отложений, петрографическая и литологическая характеристика рудных формаций и вмещающих пород, степень основности магматических пород и степень продления метаморфизма)

5. Геоморфологические условия района и характер рельефа местности

6. Дифференциация пород и руд по физическим свойствам, степень контрастности рудных образований на фоне вмещающих пород.

20. Погрешность съемок, выделение аномалий.

Согласно требованиям по различным методам реально достигаемую точность оценивают по величине среднеквадратичной (σ) или среднеотносительной (δ) ошибки. Они рассчитываются по независимым наблюдениям (разные дни, аппаратура, съемщики).

, , где

- это абсолютная погрешность по разности частного и среднеарифметического;

- это относительная погрешность одного измерения; N – количество измерений.

В геофизической разведке при оценке погрешности при подсчете первичных и вторичных измерений используют формулу вторых замеров: .

Среднеквадратичная погрешность σ вычисляется для области нормального физического поля с нулевым средним. Относительную δ используют для характеристики погрешностей вычисления нормальных полей, имеющих один знак и широкий диапазон измерения, либо для оценки точности съемки аномалий. Практика показывает, что распределение частных величин физических полей в удалении от аномалий обычно аппроксимируются нормальным законом распределения (поляризуемость, гамма, дельта g) или логнормальным (кажущееся УЭС, Т).

В этих случаях можно рассчитать среднюю абсолютную погрешность , зная среднеквадратичную и наоборот. Необходимую точность геофизической съемки планируют в проектах. При этом важно обеспечить оптимальную точность исследований, так как проведение работ с излишней точностью экономически невыгодно, а необоснованное снижение точности может привести к пропуску некоторых перспективных аномалий. Планируемая точность обусловлена уровнем оптимального полезного сигнала, подлежащего обнаружению (Amin). Сведения о минимальной возможной амплитуде ожидаемой аномалии могут быть получены методом аналогий, исходя из опыта исследований в этом районе.

При отсутствии таких данных Amin можно определить, решая прямую задачу геофизики для искомой ФГМ. При этом расчет ведут для наименее благоприятных условий: min размеры объекта поисков, max глубина залегания, наименьший контраст физических свойств, экранирующие слои. Проектную величину σ выбирают с таким расчетом, чтобы ее утроенное значение не превышало минимальной амплитуды ожидаемой аномалии (правило трех сигм). Методически это верно для случаев, когда полезный сигнал выделяется на уровне стабильного и спокойного поля.

Фактически разрешающая способность метода зависит от общей дисперсии. Dобщ, которая определяется двумя слагаемыми: дисперсией съемки и природной дисперсии , которая обусловлена изменчивостью измеряемого параметра в области нормального поля.

Раздельное определение величин Dобщ, D1, D0 возможно по данным дисперсионного анализа. Для этого проводят опытные работы в конкретных геологических условиях, эксперимент выполняют с наименьшей ошибкой съемки для получения сведений о природной дисперсии с min искажениями. Для расчета D0 и D1 по итогам опыта используют формулы: , где - это наиболее вероятное значение измеряемого параметра в нормальной области; , .

Зная начальное отношение величин D0 и D1 можно более обоснованно планировать точность геофизической съемки. При D1>D0, то есть когда фоновые значения стабильны и уровень помех невелик, разрешающая способность метода целиком зависит от возможностей метода и методики работ. В этом случае, используя точные приборы, можно гарантировать выделение самых слабых аномалий при соблюдении правила трех сигм. Если D0>D1, то геологические помехи превышают техническую погрешность съемки, и объективные возможности выделения малых аномалий резко падают.