Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Булах Е.Г. Автоматизированная система интерпретации гравитационных аномалий (метод минимизации)

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
4.94 Mб
Скачать

ции F, массив

Ѵ т е о р (xi, t/i)

и значения

переменных

параметров

переписываются в массив М3.

Затем

управление передается

опера­

тору Т9. Осуществляется вывод на печать прямой задачи.

Таким

образом, есть

возможность сравнить

У н а б л

(xi, уі) с

У т е о Р

(xi, уі),

которая вычислена для схемы первого приближения. Здесь может быть остановлен весь вычислительный процесс и введена коррек­ тива в схему первого приближения геологического строения, если интерпретатор решит, что она неудовлетворительно была состав­ лена ранее. Оператором Р7 : = 1 закрывается в дальнейшем доступ к оператору Т9.

В блоке Т10 вычисляется коэффициент Хш- Затем

(оператор Т11)

для s = Sx и s = s2 определяются

значения искомых параметров,

при этом каждый раз обращаются к

подпрограммам

(блоки А — К).

Перед переходом на блок А параметрам Р35 и ТКХ присваиваются

значения соответственно 0 и 2. Это как раз и нужно, чтобы

опустить

расчет

производных (блок

С) и

вернуться к оператору

Т14. Здесь

отыскивается F = Fmin

и

в массив М3 переписываются

значения

параметров геологической схемы и соответствующий

им

массив

^теор (Xl,

Уі)-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее

вычисляется

коэффициент s по формуле (1.26)

и вновь

рассчитываются

значения

геологических

параметров

(при

этом

опять

передается

управление

подпрограммам А — К). Меткой Д

обозначены операторы

анализа

на минимум

вычисленной

 

функции

F. Затем проверяются

некоторые отношения. Если Fmln

(она имеет

идентификатор FM3) равна

F0,

то это свидетельствует

о том,

что

функция в данном цикле не уменьшилась. Мы достигли

возможно­

го Fmin

при конкретных геологических данных. Вычисления

должны

быть

закончены.

 

наступает и тогда, когда Fm-in

•< FK0

 

Конец

вычисления

или

характер

монотонного

изменения функции

достаточно

 

мал. При

этом печатаются результаты минимизации: значения параметров, подобранная функция и сама функция F (метка Д1).

Если же ни один из описанных

критериев не выполнен, то под­

готавливается переход к новой итерации

и управление передается

блоку N .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Программа минимизации функционалов

 

 

 

Begin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

integer n, m, i , j

, P7, P35, S K L , T K L , T;

 

real array X T , Y T , G N A B L

[ l : n ] ,

 

 

 

PP1,

PP2, ... PPT

[ l : m ] ,

 

 

 

 

P I ,

P2, ... P K [l:ra],

 

 

 

 

PP1M2,

PP2M2,

... PPTM2

[ l : m ] ,

 

GTM2

[ l : n ] ,

 

 

 

 

 

 

 

PP1M3,

PP2M3,

... PPTM3

[ l : m ] ,

 

GTM3

[ l : n ] ,

 

 

 

 

 

 

 

F P R 1 ,

FPR2,

... F P R T

[ l : m ] ;

 

real

F K O N ,

D E L T ,

FM2, FO, F l , F2,

FF,

 

FM3, L A M , S I , S2,

SW;

 

 

 

switch

K L M 2 : = A O , A l , A2, A3i

 

 

switch

K L 3 7 : = T 6 , T14,

D ;

 

 

 

32

Ввод

Begin

integer

n, m; real

F K O N ,

D E L T ;

 

 

 

real

array X T , Y T , G N A B L

[ l : n ] ,

 

 

 

 

 

 

 

PP1,

PP2,

... PPT

[ l : m ] ,

 

 

 

 

 

 

 

P I ,

P2,

... P K

[ l : m ] end

 

 

 

 

Печать

Begin

real array

X T , Y T , G N A B L

[ l : n ] ,

 

 

 

 

 

PP1,

PP2,

... PPT

[ l : m ] ,

 

 

 

 

 

 

 

P I ,

P2,

... PK

( l : m ] end

 

 

 

 

 

Begin

S l : = 1.0; S2:=2 . 0;

P 7 : = 0 end

 

 

N :

Begin

for j : = l step

1 until m

do

 

 

 

 

 

Begin

P P l M 2 [ j ] : = P P l [ j ] ;

P P 2 M 2 [ j ] : = P P 2 [ j ] ; ...

 

 

 

 

P P T M 2 [ j ] : = P P T

[j] end

 

 

 

 

 

 

 

P 3 5 : = S K L : = T K L : = 1 ;

go

to A end

 

 

T6: for j : = 1 step 1 until

m do

 

 

 

 

 

 

 

Begin

P P l M 3 [ j ] : =

P P l M 2 [ j ] ;

PP2M3[j]:=PP2M2[j]s

 

 

 

 

. . . P P T M 3 [ j ] : = P P T M 2 [ j ] end

 

 

 

 

 

F M 3 : = F M 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

for i : = l step

1 until n

do

 

 

 

 

 

 

 

G T M 3 [ i ] : = G T M 2 [ i ] ;

 

 

 

 

 

 

 

 

if P7 =

0 then

go to T9 else go to T10;

 

T9:

Begin

 

P 7 : = l ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Печать (real FO; array

GTM 2 [i:n]}

end

 

 

T10:

Begin

real sum, K W ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sum:=0 . 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

for

j : = l step

1 u n t i l

m do

 

 

 

 

 

 

 

 

Begin

K W : = F P R l [ j ] t

2 +

FPR2[j]

t

2 ... +

F P R T [ j ] t

2;

 

 

 

sum:=su m +

K W end

 

 

 

 

 

 

 

 

L A M : = F M 2 / s u m

end

 

 

 

 

 

T i l :

for S W : = S 1 , S2 do

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Begin

for j : = l step

1 until

m do

 

 

 

 

 

Begin

PP1M2 [ j ] : = P P l

[j] — SW X

L A M X

F P R l [ j ] ;

 

 

 

 

P P T M 2 [ j ] : = P P T [ j ]

— SW X

L A M X

F P R T [ j ]

end

 

 

 

P35:=0 ; T K L : = 2 ;

go to A;

 

 

 

T14: of FM3 > FM2 then

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Begin

F M 3 : = F M 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

for

j : = l step

1 until

m do

 

 

 

 

 

 

 

Begin

PP1M3 [ j ] : = P P l M 2 [ j ] ;

 

 

 

 

 

 

 

 

PPTM3

[ j ] : = P P T M 2 [j] end

 

 

 

 

for

i : = l step

1 until n do

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GTM3

[ i ] : = G T M 2

[i ] end

end

 

 

 

 

 

S W : = ( S 2 X S2 X (FI — FO) — S I X S I X (F2 — FO))/

 

 

 

(2.0 X

(S2 X

(F l — FO) — SI X (F2—FO)));

 

 

for

j : = l step

1 u n t i l

m

do

 

 

 

 

 

 

 

Begin

P P l M 2 [ j ] : = P P l [ j ]

— SW X

L A M X F P R l [ j ] ;

 

 

 

 

PPTM2[j] =

PPT[j] — SW X L A M X F P R T [ j ]

end

 

 

 

T K L : = 3 ; go to A ;

 

 

 

 

 

 

D: if FM3 > FM2 then

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Begin

F M 3 — F M 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

for

i : = 1 ster

1 u n t i l

n do

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G T M 3 [ i ] : = G T M 2 [ i ] ;

 

 

 

 

 

 

for

j : = l step 1

u n t i l

m do

 

 

 

 

 

 

 

Begin

P P l M 3 [ j ] : = P P l M 2 [ j ] ;

 

 

 

 

 

 

 

 

P P T M 3 [ j ] : = P P T M 2 [ j ]

end '

 

 

 

 

 

 

if (FM3 =

FO) V (FM3 <

F K O N ) V

(abs (((FM3 - FO)/FM3)

 

 

 

< D E L T ) )

then go to D l ;

 

 

 

 

8

2—И45

33

Begin Печать (FM3; по ключу

передачи

у п р а в л е н и я

печатать array GTM3 [1:п],

 

Р Р 1 М З ,

... P P T M 3 [ l : m l l

end

 

 

 

 

 

for j : = l

step

i u n t i l

m

do

 

 

 

 

 

Begin

P P l | j ] : = P P l M 3 l j ] ;

 

 

 

 

 

 

 

P P T | j J : = P P T M 3 [ j i

end

 

 

 

 

 

SI.-=0.5 X SW; S2:=1 . 5 X SW; go to N ;

D l :

Печать

(FM3; array

GTM3

| l : n ] ,

 

 

 

 

PP1M3 l l : m ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PPTM3 [ l : m ] ; }

 

СтопІ

 

 

 

 

A:

Begin

real

array DGT l l : m ] ,

о п и с а н и е

V i ;

 

for 1:= 1 step

1 until

n

do

 

 

 

 

 

Begin

GTM2

| i ] : = 0 . 0

 

 

 

 

 

 

for j : = l step

1 until

m do

 

 

 

 

 

Begin

D G T | j l : = V i

(PP1M2,

... PPTM2, P I ,

PK, X T , УТ);

 

 

 

GTM2Ü]: =

 

GTM2

[i] + D G T l j ]

end end

B :

Begin

real

F,

R A Z N ,

R A Z N 2 :

 

 

 

 

 

F: =

0.0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

foi i : = l step

1 u n t i l

 

n do

 

 

 

 

 

Begin

R A Z N : = G N A B L [ i J -

GTM2 [ i ] ;

 

 

 

 

 

R A Z N 2 : = R A Z N X R A Z N ;

 

 

 

 

 

F : = F

+

R A Z N 2 end

 

 

 

 

 

 

F M 2 : = F ; go to K L M 2 [ S K L ] ;

 

 

 

 

 

AO: F 0 : = F ;

go

to L I ;

 

 

 

 

 

 

A l : F 1 : = F ; go to L I ;

 

 

 

 

 

 

A2: F 2 : = F ;

go to L I ;

 

 

 

 

 

 

A3:

F F : = F ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L I : S K L : = S K L + 1;

 

 

 

 

 

 

if

P35 =

0 then go to К end

 

 

C:

Begin

real

о п и с а н

л e f l ,

 

fT; FPR1 ... FPRT;

 

for j : = 1 step

1 until

m

do

 

 

 

 

 

Begin

F P R U j l : = -

 

F P R T [ j ] : = 0 . 0 ;

 

 

 

for i : = 1 step

1 until

 

n do

 

 

 

 

 

Begin

f l [ i ] : = f l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f T [ i ] : = f T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F P R l [ j ] : = F P R l [ j ] +

ПП]

 

 

 

 

 

F P R T [ j ] : = F P R T l j ]

+

fT[i] end

end

end

K:go to KL371TKL] end end

Глава I I

ОЦЕНКА ВЕЛИЧИНЫ ИЗБЫТОЧНЫХ МАСС И ЦЕНТРОВ ТЯЖЕСТИ ВОЗМУЩАЮЩИХ ТЕЛ

§ 1. РЕШЕНИЕ ОБРАТНОЙ З А Д А Ч И ПО АНОМАЛИИ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ ДЛЯ ГРУППЫ ШАРОВЫХ В О З М У Щ А Ю Щ И Х ТЕЛ

Пусть задана аномалия силы тяжести. Допустим, что возмущаю­ щие массы являются изолированными телами. Некоторые из них могут находиться достаточно близко друг от друга, создавая общую сложную картину гравитационного поля на дневной поверхности. Д л я приближенной оценки местоположения и размеров возмущаю­ щих масс их форму отождествим шарами. Положение каждого шара можно характеризовать такими параметрами: х0, у0 — координата­ ми эпицентра, h — глубиной до центра и M — избыточной массой.

По наблюденному полю почти всегда можно установить коли­ чество возмущающих объектов. Число шаров, которыми отождеств­ ляются возмущающие тела, обозначим через т. Теперь наблюден­ ное гравитационное поле на плоскости хОу может быть аппроксими­ ровано следующей формулой:

то

Д £ (X, y ) = k Y l

.

^

< Ш >

frx

Цх — х0()2

+ (y — y a l ? + h2) I'

 

 

Линейные величины удобнее всего выражать в километрах. Условимся избыточную массу считать в единицах 109 т. Например, если избыточная масса составляет 12 • 101 0 т, то в формулу нуж­ но подставить M = 120 единиц. При таком выборе единиц измере­ ния, коэффициент k в формуле (II.1) необходимо принять равным 6,67, тогда аномалия силы тяжести будет выражаться в миллигалах.

 

Каждый шар определяется четырьмя параметрами. Всего в вы­

ражение

(II.1)

входит

4

m

параметров.

 

 

 

 

 

В

наблюденном

поле

зафиксируем п

точек

с координатами

(xi,

уі).

В

число

этих точек

включим

наиболее

характерные

точки

гравитационной

аномалии.

Составим

функцию

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F=X

&набл {Xt, УІ) —

Ag-теор (х„

 

tji)]2.

(II.2)

 

Функция

A g T e o p

(л:, у)

определена

формулой

(II.1). В соотноше­

нии

(II.2)

содержится

4

m

параметра:

(x0j,

г/о/,

Щ, Mj),

/ = 1,

2,

 

т.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

Из всей совокупности возможных значений этих параметров выбе­ рем такие, которые обращали бы функцию (П.2) в минимум. Миними­ зацию функции (II.2) будем проводить методом скорейшего спуска. Все вычисления сводятся к последовательному определению пара­ метров по формулам

„(ft+I)

=

v (ft)

1

(р'

\

Xoj

Xoj

Ak

(I

 

„(ft+l)

_

 

1

ч

УОІ

=

УОІ

4 \ r y u j ) k >

 

 

 

 

 

h ^ - h f - K ^ *

 

 

( I L 3 )

где

k — номер

итерации.

 

 

 

 

 

 

Вычислительная схема достаточно подробно описана в преды­

дущей главе. Здесь мы приведем только

значения производных

функций

(II.2)

по

искомым

параметрам:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"

a

к * -

xj?+(УС -

W ) « + h r -

'

 

 

Fu,

=

_

6kM,h,

У

 

 

 

 

 

 

Fhi

=

-

2Ш, - І bl«-*f+to-yrf-*%l,

 

 

( I L 4 )

 

 

 

'

 

 

î^i

[(xi A V) + (Ус Уni) +

V

 

 

f л*/ =

— 2/г/г,

У]

 

• f t

 

 

 

 

 

[(*, - *„/)г + (£/< -

W ) a

+ Л/]3 / '

'

 

 

 

 

 

 

^

где

б/ =

Agna6„(xt,

у,)

Д ^ т е о р ^ .

Уд-

 

 

 

 

Следует отметить, что обратная задача

для

группы шаровых

тел

приводит

нас

к выпуклому программированию. Это следует из

теоремы Д . П. Зидарова [116]. Пусть на плоскости хОу (г = 0) из­ вестно распределение аномального поля силы тяжести и установле­ но, что аномалиеобразующие геологические объекты могут быть

аппроксимированы

./V шаровыми телами, каждый

из которых

имеет

избыточную массу

mk.

 

 

 

 

 

 

Допустим,

что

центры этих масс

сосредоточены в точках

Qk (£ь

Л*. W-

Рассматриваем

интеграл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ds.

 

 

 

 

 

 

 

•ft-1

 

R h

 

 

 

Здесь

2

~àr~

п Р е Д с т а в л я е т

собой

значение

силы тяжести

от

шаровых

возмущающих масс

в точке

Р

(х, у,

0) плоскости

5,

а

36

Rk =

У(x — Ik)2

+ (y

— г|А )2 + $

— расстояние между

точка­

ми Р

и Qk.

 

 

лишь одно положение точек Qkl

Доказывается,

что

существует

при

котором U имеет

минимум.

 

 

§ 2. ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ З А Д А Ч И

На рис. 6 приведена аномалия силы тяжести. Здесь достаточно четко выделяется четыре возмущающих тела. Местоположение и величина избыточной массы будут характеризоваться 16-ю пара-

Рис. 6. Поле силы т я ж е с т и , обусловленное несколькими изометричными массами.

метрами. Зафиксируем начало координат в какой-либо определен­ ной точке поля. Координатные оси Ох и Oy проведем в плоскости, где определена аномалия.

Закрепим п точек, которые наилучшим образом характеризовали бы наблюденное поле. В число этих точек включим экстремальные

37.

точки поля и некоторые точки в районе монотонного изменения поля. Выделенные точки отмечены кружочками. Возле них постав­

лены цифры,

которые

указывают наблюденное

значение

аномалии

и координаты

точки.

Запишем координаты этих

точек и

соответст­

вующие им аномалии силы тяжести (табл. 5). Всего зафиксирована

31 точка (п — 31).

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Координаты

 

я

Координаты

 

 

 

[S

 

Координаты

 

 

 

 

V

 

 

 

S*

 

 

 

1

 

 

 

о

 

 

 

с;

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

ои

 

 

 

 

ь

 

 

 

 

 

 

D.

 

 

о.

 

 

о

 

о.

 

 

 

 

 

о

 

 

 

ш

s

 

 

 

5

 

 

 

 

 

X

О

д-

у

ад

о

X

и

 

 

 

 

 

ч

 

 

<3

 

 

 

 

О

 

 

 

 

'

К

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

1

0

0

7,73

12

- 1 , 0 - 1 , 0

 

1,67

22

 

2,5

1,0

2,88

2

1.5

0

3,68

13

—0,5 - 2 , 0

 

1,04

23

 

2,0

0

 

5,50

3

2,5

0

2,82

14

- 1 , 0

1,0

 

1,67

24

—1,0

0

 

2,82

4

4,5

0

0,48

15

0

2,5

 

1,03

25

 

2,5

—2,5

4,13

5

0

—1,0

3,19

16

0,5

1,5

 

2,35

26

 

2,0

- 2 , 5

5,41

6

1,0

—1,0

3,08

17

1,5

1,0

 

3,40

27

 

3,0

2,0

2,80

7

3,5

— 1,0

1,19

18

2,0

2,0

 

7,57

28

 

2,0

3,0

2,73

8

1,0

—2,0

3,14

19

3,0

0,5

 

1,58

29

 

0

1,0

3,19

9

2,0

—2,0

7,57

20

4,0

4,0

 

0,33

30

 

1

0

 

3,82

10

2,0

—3,5

1,37

21

2,0

—1,0

 

3,56

31

 

4,5

—4,0

0,25

11

—3,0

0

0,32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По наблюденному полю определим начальные значения пара­

метров возмущающих тел. По экстремальным точкам поля

установим

координаты

эпицентров возмущающих

масс.

Далее

будем

рас­

 

 

 

Т а б л и ц а

6

сматривать

аномалию

от каждого

 

 

 

тела

изолировано.

Построим

гра­

 

 

 

 

 

 

фики

поля

по

наиболее

характер­

PI с-

 

 

 

M

 

ным профилям. Глубину

до

центра

§£

дг0

 

h

 

масс

определим

 

по

известному

tu И

 

 

 

 

 

 

в ед. 10" m

соотношению

h

=

1,334

Х\р,

где

a S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х\і2 — расстояние

от

точки

мак­

о a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

симума

поля

до

точки,

где

 

Ag —

S 1э

0

 

 

0,9

 

 

0

0,9

 

=

Agmax-

Величину

избыточ-

2

2,0

2,0

0,9

0,85

 

3

2,0 - 2 , 0

0,9

0,85

 

ной массы

можно получить по соот­

4

1,5

0

0,25

0,3

 

ношению

M =

15Cft2 Agm a x . Здесь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аномалия

выражается

в

милли-

галах,

глубина

в километрах, а избыточная

масса

в

миллионах

тонн. В нашем примере начальные приближения брались заведомо хуже, чем полученные по расчетам. Геологические предпосылки све­ дем в своеобразную таблицу (табл. 6). Подсчитаем теперь то значение функции F, при котором следует закончить расчет. Обратимся к

формуле (1.13). Примем

погрешность наблюдений равной 0,25 мал.

В этом случае

 

/*кон =

2 • 31 • 0,0625 = 3,88 мал2.

38

Номер приближе­ ния

F

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

7

0

1

2

3

4

5

е

7

925,1

147,2

15,6

12,7

9,33

6,84

4,55

2,99

В табл. 7 показано изменение минимизируемой функции от итера­ ции к итерации. Вычисления продолжались до седьмого приближе­ ния, где F 7 = 2,99 мал2. Это соответствует среднему отклонению рассчитанного поля от наблюденного в 0,23 мал.

 

 

 

Т а б л и ц а 8

Параметр

Номер возмущающего

тела

1

2

3

4

 

[

 

 

 

 

X

—0,02

2,01

1,99

1,99

У

0,00

2,0

—2,01

0,00

h

0,99

0,98

0,98

0,58

M

1,05-10»

1,02-10»

1,04-10»

0,179-10°

 

 

 

 

Т а б л и ц а

9

Си

 

Номер

возмущающего

тела

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

я

 

 

2

 

 

g-

 

1

3

4

С

 

 

 

 

 

X

0

2,0

 

2,0

2,0

у

0

2,0

 

—2,0

0

h

1,0

1,0

 

1,0

0,5

M 1,07-10° 1,07-10» 1,07-10° 0,135-10»

В табл. 8 показаны результаты вычислений. Так как рассмат­ ривался теоретический пример, то можно сопоставить полученные

5

Координаты

 

 

точі

 

 

Номер

X

и

 

1

0

0

2

1,5

0

3

2,5

0

4

4,5

0

5

0

— 1,0

61,0 — 1,0

73,5 —1,0

81,0 —2,0

92,0 —2,0

102,0 —3,5

11—3,0 0

12—1,0 —1,0

13—0,5 —2,0

14

—1,0

1,0

15

0

2,5

16

0,5

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

10

 

Значение Д g

 

 

Координаты

Значение Д g

 

 

 

 

 

V

 

 

3*

 

 

 

 

tu

 

4 = 5

 

О Ü

 

 

S

 

 

ft м

 

О X

 

 

ё З

 

наблю­

а.

 

4

 

° 8

наблю­

га о. —

ш s ч

 

денное

а)

X

У

 

a

S Ч

денное

га С

е ДО

 

 

S

 

3 = 1

ts

J3\D

 

0 5

о —

 

 

о

 

ü

G

 

 

Й

4

ft

К

 

Ж

 

я x ч

О « U S

 

я s Ч

 

 

 

 

 

С U С X

 

 

 

g

 

s & ш

 

 

 

 

 

 

 

 

7,94

7,74

 

7,73

17

1,5

1,0

3,00

 

3,32

3,40

3,39

3,86

 

3,68

18

2,0

2,0

7,33

 

7,59

7,57

1,64

2,98

 

2,82

19

3,0

0,5

1,14

 

1,60

1,58

0,30

0,47

 

0,48

20

4,0

4,0

0,25

0,32

0,33

2,76

3,13

 

3,19

21

2,0

— 1.0

2,98

3,55

3,56

2,70

3,03

 

3,08

22

2,5

—1,0

2,29

2,85

2,88

0,89

1,15

 

1,19

23

2,0

0

4,34

5,41

5,50

2,66

3,12

 

3,14

24

— 1,0

0

2,45

2,85

2,82

7,33

7,58

 

7,57

25

2,5

—2,5

3,59

4,08

4,13

1,07

1,35

 

1,37

26

2,0

—2,5

4,90

5,44

5,41

0,24

0,31

 

0,32

27

3,0

2,0

2,30

2,74

2,80

1,37

1,66

 

1,67

28

2,0

3,0

2,26

2,71

2,73

0,81

1,02

 

1,04

29

0

1,0

2,76

3,15

3,19

1,38

1,67

 

1,67

30

1,0

0

5,81

3,79

3,82

0,80

0,99

 

1,03

31

0,18

0,24

0,25

 

4,5

—4,0

1,91

2,27

 

2,35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39

параметры

с теми, которые были заданы при расчете аномалии.

Последние

приведены в табл. 9.

 

 

В табл. 10 сопоставлено

поле силы

тяжести,

подобранное в

31-й точке, с наблюденными значениями. Здесь же

приведены зна­

чения аномального поля от

тел первого

приближения.

§3. ПРАКТИЧЕСКИЙ ПРИМЕР ОЦЕНКИ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ

ИМАССЫ ГРУППЫ В О З М У Щ А Ю Щ И Х ТЕЛ

На одном из участков были произведены гравитационные и маг­ нитные съемки. После исключения региональной составляющей выделился достаточно четкий гравитационный максимум (рис. 7, а).

а

Р и с . 7. П о л е силы тяжести и магнитное поле в одном районе исследования .

На этом же участке в магнитном поле выделяются четыре локальных объекта (рис. 7, б). Можно делать различные предположения о тех возмущающих объектах, которые вызывают такие аномалии. Тела, вызывающие магнитную и гравитационную аномалии, могут быть совсем не сопоставимыми между собой. В данном районе могут существовать такие горные породы, которые создают и магнитную, и гравитационную аномалии. Могут быть любые промежуточные варианты, в которых выделяются отдельно плотные породы, от­ дельно магнитные, или же породы, характеризующиеся избыточной плотностью и повышенными значениями магнитных свойств.

Исследователь, который детально знаком с геологическим строе­ нием района работ, с физическими свойствами горных пород, может выбрать ту или другую гипотезу.

Перед нами была поставлена следующая задача. На основе гео­ логических предпосылок в данном районе можно предполагать на-

40

личие четырех возмущающих объектов с избыточными массами. Нужно найти четыре центра масс и определить избыточную массу

каждого

тела.

Д л я

решения этой задачи аппроксимируем возмущающие массы

в самом

первом приближении четырьмя шарами. Зафиксируем

 

Т а б л и ц а 11

Номер точки

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Координаты

Значение Д g

 

 

в на­

после

 

 

 

чальном

наблю­

X

У

реше­

прибли­

денное

 

 

жении

ния

 

 

 

 

 

0,3

0

16,4

4,4

4,2

0,75

0,55

13,0

4,6

4,2

0,85

—0,15

22,0

5,6

5,2

1,50

0,40

14,0

4,3

4,0

0,55

—0,10

12,0

5,2

5,3

1,25

0,125

6,5

4,8

5,0

1,125

0,55

7,1

4,4

4,5

0,55

0,35

9,3

4,4

4,7

0,25

0,75

2,8

1,7

1,7

1,25

1,00

2,3

1,9

2,3

точки

Координаты

Значение Д g

 

D.

 

 

в на­

после

 

О)

 

 

чальном

наблю­

X

У

реше­

 

 

прибли­

ния

денное

 

 

 

жении

 

 

 

 

 

 

11

1,75

0,75

3,0

1,9

2,2

12

1,75

0

2,7

2,3

2,3

13

1,25

—0,50

2,4

2,7

3,0

14

0,50

- 0 , 5 0

3,8

2,7

3,0

15

0

0

6,0

2,1

2,0

16

0,75

0,15

10,4

5,4

5,5

17

—0,35

0,50

1,0

0,7

0,5

18

0,60

1,25

1,4

!,0

1,0

19

2,35

0,25

0,7

0,7

0,5

20

2,00

—0,35

0,8

1,0

1,0

21

0,75

—1,25

0,5

0,6

0,5

22

—0,25

—0,75

0,7

0,6

0,4

22 точки (/г = 22), выбирая их таким образом, чтобы они наиболее детально характеризовали интерпретируемое поле. В табл. 11 при­ веден каталог этих точек, где даны координаты и значения аномалии

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 12

 

Параметр

 

Номер

возмущающего

тела

 

 

1

/

2

3

4

 

 

 

 

 

Начальное

приближение

 

 

X

 

0,3

 

0,75

0,85

1,5

 

У

 

0

 

0,55

—0,15

0,4

 

h

 

0,3

 

0,35

0,25

0,3

в

ед M • Ю°т

 

0,19

 

0,20

0,18

0.17

 

 

 

 

Решение

 

-

 

X

 

0,38

 

0,79

0,93

1,44

 

У

—0,02

 

0,62

—0,20

0,37

 

h

 

0,44

 

0,55

0,57

0,56

в

ед М - 1 0 ° т

 

0,078

0,124

0,18

0,139

силы тяжести. Подсчитаем FK0R

по формуле (1.13). Положим ôàg =

= 0,2 мгл, тогда FK0H

=

1,76

мгл2.

 

 

В табл.

12 приведены

параметры тех четырех шаров, которыми

мы в первом приближении аппроксимировали

возмущающие тела.

41

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ