БИЛЕТ № 11. 1.Способы выделения региональных и локальных гравимагнитных аномалий.Аномалия – разность значений между абсолютными значениями (измеренными) и нормальным

1.Способы выделения региональных и локальных гравимагнитных аномалий.Аномалия – разность значений между абсолютными значениями (измеренными) и нормальным гравитационным полем Земли. Нормальное поле обусловлено действием общей массы Земли, как идеальной фигуры. За фигуру принимается 3-осный эллипсоид вращения, со средней плотностью 5,5 г/см3. Аномальная силы тяжести – изучаема, т.к. обусловлена плотностными неоднородностями.

Трансформация аномалии: наблюденные аномалии отражают суммарное влияние всех неоднородностей в земной коре как крупных залегаюших масс (региональных), так и мелких (локальных) масс. Трансформация пдусматривает разделение разделение суммарной аномалии на 2 составляющих: региональную и локальную. Существует несколько методов:

Аналитическое продолжение в верхнее и нижнее полупространство (над земной поверхностью и под ней. При продолжении вверх все более сглаживаются локальные составляющие, вниз – локализация. В основе – краевая задача матфизики Дирихле: если на поверхности S, ограничивающей объем V, задана потенциальная функция Vz(x,y,z) непрерывная, гармоническая (подчиненная оператору ), то функцию можно получить в любой точке пространства, в том числе на поверхности S. Решение – единственно, при помощи интеграла Пуассона. Продолжение возможно лишь до некоторой глубины.

Метод осредненния. Осреднение аномалии позволяет получить локальную и региональную составляющие. Интервал осреднения адекватен глубине залегания источника.

Метод полных вертикальных нормированных градиентов. Производится вычисление вертикального градиента, аппроксимируя функцию рядом Фурье, чем выше порядок гармоники (коэффициент ряда Фурье) тем больше поле локализуется. Самое главное свойство этой функции – возможность продолжения в нижнее полупространство до любой глубины. Позволяет опрделить глубину залегания, т.к. в центре тяжести она максимальна, затем убывает.

2.Одноканальная фильтрация сейсмических сигналов.

Общая задача – обеспечить надежную корреляцию полезных волн.

- это в частотной области, позволяющей провести разделение волн, имеющих различия в частотном спектре. Преобразование входного сигнала в некий сигнал на выходе, обладающий максимальным спектром полезной волны.

Может производиться и во временной области.

- свертка, - оператор фильтра во временной области.

Связаны интегралами Фурье.

Цель фильтрации – выделение полезных сигналов. Существует множество фильтров, отличающихся с позиции оптимизации. Если выделяем амплитуду, то сигналы растягиваются. Ситуации:

Сигнал значительно меньше по амплитуде в исходных записях, чем помеха. Знаем форму сигнала, но не знаем время и амплитуду. S (сигнал) <<N (помеха) Достигается сужением частотной области спектра, выбором такой частотной характеристики фильтра, которая способствовала бы обнаружению сигнала. Оптимальный фильтр обнаружения – полосовой фильтр. Добивается максимально возможной амплитудной разрешенности.

Критерии оптимальности – получение на выходе фильтра максимума отношения пикового сигнала к средне-квадратичному уровню помехи.

Если сигнал виден, но хреново (S примерно равен N). Нужно обеспечить амплитудную разрешенность и достаточную временную разрешенность. Чем длительней сигнал, тем уже его спектр. тогда оптимальный фильтр воспроизведения позволяет приблизить сигналы к сигналу заданной формы (при ОГТ).

Критерии оптимальности – получение на выходе фильтра минимальной среднеквадратической отклонения выходного сигнала от сигнала полезной волны.

Уровень по амплитуде нас устраивает (S>>N), оптимальный фильтр сжатия. Можем пожертвовать частью амплитуды для макимальной разрешенности по времени.

Деконволюция – обратный фильтр. Это разновидность более общей корректирующей фильтрации, с помощью которой форму полезных волн стремятся привести к заданному импульсу.

3.Понятие о месторождениях полезных ископаемых, их классификация по физическому состоянию, происхождению и промышленному использованию.

Месторождение полезного ископаемого - скопление какого-либо полезного ископаемого в толще горных пород в количествах, достаточных для экономически выгодной его добычи. Во многих случаях разработка месторождения основного полезного ископаемого сопровождается добычей сопутствующих ископаемых.

По физическому состоянию: газообразные, жидкие и твердые. К газообразным принадлежат скопления в недрах Земли горючих газов УВ состава и негорючих инертных газов (гелий, неон, криптон). К жидким - нефть и подземные воды. К твердым - большинство полезных ископаемых, которые используются как м-я элементов или их соединений (Fe, Au, бронза). В качестве кристаллов - горный хрусталь, алмаз и т.д. В качестве минералов: ископаемые соли, графит, тальк. В качестве горных пород - граниты, мрамор, глины.

По промышленному использованию м-я:

1. рудные или металлические - делятся на м-я черных, легких, цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов, а также рассеянных и редкоземельных элементов;

2. нерудные или неметаллические - делятся на м-я химического, агрономического, металлургического, технического и строительного минерального сырья;

3. горючие или каустобиолиты - делятся на м-я нефти, горючих газов, углей, горючих сланцев и торфа;

4. гидроминеральные - делятся на м-я подземных вод питьевых, технических, бальнеологических; нефтяные содержат ценные элементы (J, Br, Ra, B).

Все месторождения, в зависимости от происхождения полезных ископаемых и характера вмещающих пород, делятся на магматические, осадочные и метаморфические. К магматическим, имеющим форму простых и сложных жил, рудных столбов, линз и пр., относятся месторождения олова, вольфрама, молибдена, меди, серебра, золота, ртути и др. По условиям образования связаны с геохимическими процессами глубинных частей земной коры и верхней мантией под воздействием внутренней энергии Земли. Среди них выделяются:

1. магматические залежи полезных ископаемых - они образуются при застывании тех фракций магматических расплавов, в которых сконцентрированы ценные минеральные соединения;

2. пегматитовые залежи, представляющие собой застывший на месте или выжатый во вмещающие породы кровли магматический расплав, который подвергся воздействию горячих газово-жидких растворов (гидротерм);

3. карбонатитовые - связаны исключительно с ультраосновными щелочными интрузиями и локализованы в пределах древних платформ;

4. контактово-метасоматические или скарновые, возникшие вследствие метасоматоза в области разогретых контактов магматических пород и примыкающих к ним карбонатных осадочных образований;

5. альбититовые и связанные с ними;

6. грейзеновые, возникающие в апикальных частях кислых и щелочных интрузий;

7. гидротермальные - созданы в глубинах земной коры при отложении минерального вещества из горячих циркулирующих растворов;

8. колчеданные, - сформировавшиеся в связи с вулканическими процессами ранней стадии геосинклинального развития

К осадочным относятся месторождения каменных и бурых углей, нефти, калийных, каменных и пр. солей, боксита, марганцовых и железных руд и т.д. Сюда же относятся россыпные месторождения (россыпи) золота, платины, касситерита, монацита.

Торф, бурый уголь, каменный уголь и антрацит произошли из одного и того же исходного материала растительных остатков и представляют собой различные стадии превращения последних.

Происхождение асфальтов и нефтей до сих пор еще не установлено. Если допустить, что исходный материал углей и нефтей был один и тот же, то превращения, которым он подвергался, резко различны. Органическое вещество, попадая в условия полного отсутствия кислорода воздуха, где происходят процессы гниения, при своем разложении дает образования, богатые водородом. Ил, образовавшийся в этих условиях называют гниющим илом-сапропелем. При дальнейшем преобразовании сапропеля образуются соединения, еще более богатые водородом - этот процесс называется битуминизацией. Как в угле, так и в нефти присутствуют битумы. Битумы встречаются в природе в виде газообразных (нефтяные газы), жидких(нефть) и твердых (асфальт, озокерит) веществ как в чистом виде, так и в смеси с другими минералами. Характерной особенностью твердых и жидких битумов, отличающей их от углей, является их способность растворяться в бензине, скипидаре, бензоле, хлороформе. Углеводородные вещества, не растворимые в указанных жидкостях - пиробитумы (антраксолиты, шунгиты, альбертиты и др.).

Пиробитумы в смеси с минеральными веществами образуют пиробитуминозные породы - битуминозные угли, различные горючие сланцы и т.п. Горючие сланцы состоят из водорослей и некоторого количества остатков животных организмов. Они, так же как и уголь, являются органогенными осадочными горными породами.

Метаморфические м-я полезных ископаемых формировались при интенсивном преобразовании горных пород на значительной глубине от поверхности Земли. В этих условиях могли возникать новые метаморфические м-я и глубоко изменяться старые м-я.