Ключевые слова
аномалия
геологическое редуцирование
трансформация
Курильская островная дуга
Раздел
Аннотация
Рассматривается методика трансформации аномалий силы тяжести для больших территорий, в которой используются геодезические координаты точек поля и учитывается сферообразная форма Земли. С целью минимизации краевых эффектов используется два уровня глубин размещения эквивалентных источников (точечных масс). Параметры источников определяются путем последовательного решения систем линейных алгебраических уравнений методами Холецкого и наискорейшего градиентного спуска. Высокая скорость вычислений обеспечивается за счет разрежения сети задания значений поля за пределами площади исследований. Осуществляется предварительное геологическое редуцирование аномалий Буге с использованием глобальной модели строения земной коры CRUST1. При решении прямой задачи гравиразведки используется плотная упаковка сферических параллелепипедов. Полученные трансформанты поля используются для дальнейшей интерпретации вероятностно-статистическими методами в системе КОСКАД-3D. Представлены результаты преобразования гравитационного поля в полной редукции Буге для Курильской островной дуги, сопредельных акваторий и частей суши, ограниченных координатами 40°–54° с.ш. и 142°–162° в.д. общей площадью около 2.4 млн км2.
Библиографические ссылки
Аплонов С.В. Геодинамика: Учебник. СПб: Издательство Санкт-Петербургского государственного университета, 2001. 360 с. [Aplonov S.V. Geodynamics: Textbook. SPb: Izdatel'stvo Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo universiteta, 2001. 360 p. (in Russian)].
Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. М.: Наука, 2000. 622 с. [Bakhvalov N.S., Zhidkov N.P., Kobelkov G.M. Numerical methods. M.: Nauka, 2000. 622 p. (in Russian)].
Белкин А.М., Миронов Н.Ф., Рублев Ю.И. и др. Воздушная навигация: справочник. М.: Транспорт, 1988. 303 c. [Belkin A.M., Mironov N.F., Rublev YU.I. et al. Air Navigation: Handbook. Moscow: Transport, 1988. 303 p. (in Russian)].
Булах Е.Г., Шуман В.Н. Основы векторного анализа и теория поля. Киев: Наукова думка, 1998. 360 с. [Bulakh E.G., Shuman V.N. Fundamentals of Vector Analysis and Field Theory. Kiyev: Naukova dumka, 1998. 360 p. (in Russian)].
Бурдэ А.И. Картографический метод исследования при региональных геологических работах. Л.: Недра, 1990. 250 с. [Burde A.I. Cartographic method of research in regional geological work. Leningrad: Nedra, 1990. 250 p. (in Russian)].
Вычислительная математика и техника в разведочной геофизике: справочник геофизика / под ред. В.М. Дмитриева. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1990. 498 с. [Computational Mathematics and Engineering in Exploration Geophysics: A Geophysicist's Handbook / edited by V.M. Dmitriyev. 2-e izd., pererab. i dop. Moscow: Nedra, 1990. 498 p. (in Russian)].
Гравиразведка: Справочник геофизика / Под ред. Е.А. Мудрецовой, К.Е. Веселова. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Недра, 1990. 607 с. [Gravity exploration: Geophysicist's Handbook / edited by E.A. Mudretsova, K.E. Veselov. 2-e izd. pererab. i dop. Moscow: Nedra, 1990. 607 p. (in Russian)].
Долгаль А.С. Гравиметрия и магнитометрия: трансформации геопотенциальных полей. Пермь: Издательский центр Пермского государственного национального исследовательского университета., 2022. 140 с. [Dolgal A.S. Gravimetry and magnetometry: transformations of geopotential fields. Perm: Izdatelskiy tsentr Permskogo gosudarstvennogo natsionalnogo issledovatelskogo universiteta., 2022. 140 p. (in Russian)].
Долгаль А.С. Построение глобальной аналитической модели аномалий силы тяжести методом истокообразной аппроксимации // Горное эхо. 2024. № 1(94). С. 49–54. https://doi.org/10.7242/echo.2024.1.8. [Dolgal A.S. Construction of a global analytical model of gravity anomalies using the sourcewise approximation method // Gornoye ekho. 2024. № 1(94). P. 49–54 (in Russian)].
Долгаль А.С., Костицын В.И., Новикова П.Н., Пугин А.В. Моделирование аномалий силы тяжести системой точечных масс на сфероообразной Земле // Геофизика. 2023. № 5. С. 10–17 [Dolgal A.S., Kostitsyn V.I., Novikova P.N., Pugin A.V. Gravity anomalies modelling by point masses system on a spherical Earth // Geofizika. 2023. № 5. P. 10–17 (in Russian)].
Долгаль А.С., Костицын В.И., Новикова П.Н. и др. Подавление помех геологической природы при трансформации региональных аномалий силы тяжести // Геофизика. 2024. № 5. С. 24–29 [Dolgal A.S., Kostitsyn V.I., Novikova P.N. et al. Suppression of geological interference during the transformation of regional gravity anomalies // Geofizika. 2024. № 5. P. 24–29 (in Russian)].
Долгаль А.С., Костицын В.И., Пугин А.В. и др. Выбор модели Земли для трансформации аномалий силы тяжести в процессе региональных исследований // Геофизика. 2022. № 5. С. 6–12 [Dolgal A.S., Kostitsyn V.I., Pugin A.V. et al. Selection of the earth model for the transformation of gravity anomalies in the process of regional studies // Geofizika. 2022. № 5. P. 6–12 (in Russian)].
Долгаль А.С., Новикова П.Н. Вычисление вторых производных потенциала силы тяжести на сферообразной Земле // Геология и полезные ископаемые Западного Урала. 2023. № 6(43). С. 133–139 [Dolgal A.S., Novikova P.N. Calculation of the second derivatives of the gravitational potential on a spherical Earth // Geologiya i poleznyye iskopayemyye Zapadnogo Urala. 2023. № 6(43). P. 133–139 (in Russian)].
Долгаль А.С., Новикова П.Н., Осипова Е.Н. и др. «Томографическое преобразование» аномального магнитного поля с использованием сеточного распределения эквивалентных источников // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2021. № 1(49). С. 10–23. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2021-1-49-10-23 [Dolgal A.S., Novikova P.N., Osipova E.N. et al. «Tomographic transformation» of anomalous magnetic field using grid distribution of equivalent sources // Vestnik KRAUNTs: Nauki o Zemle. 2021. № 1(49). P. 10–23 (in Russian)].
Долгаль А.С., Новикова П.Н., Пугин А.В. и др. Трансформация аномалий силы тяжести в пределах больших территорий (на примере Курильской островной дуги) // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2022. № 2(54). С. 20–31. https://doi.org/10.31431/1816-5524-2022-2-54-20-31 [Dolgal A.S., Novikova P.N., Pugin A.V. et al. Transformation of gravity anomalies within large territories (by the example of the Kuril island arc) // Vestnik KRAUNTs: Nauki o Zemle. 2022. № 2(54). P. 20–31 (in Russian)].
Долгаль А.С., Рыжов Н.В. Расчет трансформант с использованием региональных и глобальной моделей гравитационного поля // Геология и полезные ископаемые Западного Урала. 2024. № 7(44). С. 20–27 [Dolgal A.S., Ryzhov N.V. Calculation of transforms using regional and global gravity field models // Geologiya i poleznyye iskopayemyye Zapadnogo Urala. 2024. № 7(44). P. 20–27 (in Russian)].
Долгаль А.С., Симанов А.А., Хохлова В.В. Решение геокартировочных и прогнозно-поисковых геологических задач методом гравиразведки с учетом сферичности Земли // Георесурсы. 2015. Т. 2. № 4(63). С. 56–61 [Dolgal A.S., Simanov A.A., Khokhlova V.V. Allowance for the Earth’s Sphericity in Quantitative Interpretation of Gravity Anomalies // Georesursy. 2015. T. 2. № 4(63). P. 56–61 (in Russian)].
Долгаль А.С., Христенко Л.А. Совершенствование компьютерной технологии разделения аномалий силы тяжести с применением эквивалентных источников // Геофизические исследования. 2023. Т. 24. № 1. С. 31–43. https://doi.org/10.21455/gr2023.1-2 [Dolgal A.S., Khristenko L.A. Improvement of computer technology for separating gravity anomalies using equivalent sources // Geofizicheskiye issledovaniya. 2023. T. 24. № 1. P. 31–43 (in Russian)].
Кобрунов А.И. Математические основы теории интерпретации геофизических данных. М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2008. 287 с. [Kobrunov A.I. Mathematical foundations of the theory of interpretation of geophysical data. Moscow: TsentrLitNefteGaz, 2008. 287 p. (in Russian)].
Конешов В.Н., Непоклонов В.Б., Соловьев В.Н. и др. Сравнение современных глобальных ультровысокостепенных моделей гравитационного поля Земли // Геофизические исследования. 2019. Т. 20. № 1. С. 13–26 [Koneshov V.N., Nepoklonov V.B., Solovyev V.N. et al. Comparison of modern global ultra-high-power models of the Earth's gravitational field // Geofizicheskiye issledovaniya. 2019. T. 20. № 1. P. 13–26 (in Russian)].
Лебедев Л.П. Картография: Учебное пособие для вузов. М.: Академический проект; Трикста, 2017. 153 с. [Lebedev L.P. Cartography: A textbook for universities. M.: Akademicheskiy proyekt; Triksta, 2017. 153 p. (in Russian)].
Мартышко П.С., Ладовский И.В., Бызов Д.Д., Черноскутов А.И. О решении прямой задачи гравиметрии в криволинейных и декартовых координатах: эллипсоид Красовского и «плоская» модель // Физика Земли. 2018. № 4. С. 31–39 [Martyshko P.S., Ladovskij I.V., Byzov D.D., Chernoskutov A.I. On solving the forward problem of gravimetry in curvilinear and cartesian coordinates: krasovskii's ellipsoid and plane modeling // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2018. V. 54. № 4. P. 565–573. https://doi.org/10.1134/S1069351318040079
Петров А.В., Демура Г.В., Зиновкин С.В. Компьютерная технология статистического и спектрально-корреляционного анализа данных КОСКАД 3D и практические результаты // Недропользование XXI век. 2017. № 1(64). С. 44–59 [Petrov A.V., Demura G.V., Zinovkin S.V. Anisotropic magnetic and density geotomography subsoil in koskad 3d - computer technology statistical and spectral correlation data analysis // Nedropolzovaniye XXI vek. 2017. № 1(64). P. 44–59 (in Russian)].
Петров А.В., Юдин Д.Б., Хоу Сюели. Обработка и интерпретация геофизических данных методами вероятностно-статистического подхода с использованием компьютерной технологии «КОСКАД 3D» // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2010. № 2 (16). С. 126–132 [Petrov A.V., Yudin D.B., Khou Syueli. Processing and interpretation of geophysical information by methods of probabilistic - statistical approach using «KOSKAD 3D» computer technology // Vestnik KRAUNTs: Nauki o Zemle. 2010. № 2 (16). P. 126–132 (in Russian)].
Пугин А.В. Истокообразные аппроксимации геопотенциальных полей. От теории к практике // Геофизические исследования. 2018. Т. 19. № 4. С. 16–30. https://doi.org/10.21455/gr2018.4-2 [Pugin A.V. Sourcewise approximation of geopotential fields. From theory to practice // Geofizicheskiye issledovaniya. 2018. T. 19. № 4. P. 16–30 (in Russian)].
Родников Г.А., Забаринская Л.П., Рашидов В.А., Сергеева Н.А. Геодинамические модели глубинного строения регионов природных катастроф активных континентальных окраин. М.: Научный мир, 2014. 172 с. [Rodnikov G.A., Zabarinskaya L.P., Rashidov V.A., Sergeeva N.A. Geodynamic models of the deep structure of regions of natural disasters of active continental margins. Moscow: Nauchnyy mir, 2014. 172 p. (in Russian)].
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2024683144 Российская Федерация. Программа решения прямой задачи гравиразведки от набора сферических параллелепипедов: № 2024682093: заявл. 24.09.2024: опубл. 09.10.2024 / Долгаль А.С., Рыжов Н.В., Хохлова В.В.; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук [Certificate of state registration of computer program № 2024683144 Russian Federation. Program for solving the direct problem of gravity exploration from a set of spherical parallelepipeds: № 2024682093: declared. 24.09.2024: published. 09.10.2024 / Dolgal A.S., Ryzhov N.V., Khokhlova V.V.; applicant Federal State Budgetary Scientific Institution Perm Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (in Russian)].
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2024685961 Российская Федерация. Программа для трансформации региональных аномалий силы тяжести «TRANSF_VR»: № 2024684494: заявл. 18.10.2024 : опубл. 02.11.2024 / Долгаль А.С., Рыжов Н.В., Хохлова В.В.; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук [Certificate of state registration of computer program No. 2024685961 Russian Federation. Program for transformation of regional gravity anomalies «TRANSF_VR»: № 2024684494: declared. 18.10.2024: published. 02.11.2024 / Dolgal A.S., Ryzhov N.V., Khokhlova V.V.; applicant Federal State Budgetary Scientific Institution Perm Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (in Russian)].
Степанова И.Э., Раевский Д.Н., Щепитилов А.В. Об интерпретации больших объемов данных гравимагниторазведки с помощью модифицированного метода S-аппроксимаций // Физика Земли. 2017. № 1. С. 123–137 [Stepanova I.E., Rayevskiy D.N., Shchepitilov A.V. On the interpretation of large gravimagnetic data by the modified method of s-approximations // Fizika Zemli. 2017. № 1. P. 123–137 (in Russian)].
Страхов В.Н. Основные идеи и методы извлечения информации из данных гравитационных и магнитных наблюдений. В кн.: Теория и методика интерпретации гравитационных и магнитных наблюдений. М.: Тр. ИФЗ. 1979. С. 146–269 [Strakhov V.N. Basic ideas and methods for extracting information from gravitational and magnetic observation data. In book: Theory and methods of interpretation of gravitational and magnetic observations. Moscow: Tr. IFZ, 1979. p. 146–269 (in Russian)].
Торге В. Гравиметрия: Пер. с англ. Г.А. Шануров; Ред. Юзефович А.П. М.: Мир, 1999. 429 с. [Torge W. Gravimetry. Berlin, 1989 (in English)].
Amante C., Eakins B.W. ETOPO1 1 Arc-Minute Global Relief Model: Procedures, Data Sources and Analysis. NOAA Technical Memorandum NESDIS NGDC-24, 2009.
Laske G., Masters. G., Ma Z., Pasyanos M. Update on CRUST1.0 — A 1-degree Global Model of Earth’s Crust, Geophys. Res. Abstracts, 15, Abstract EGU2013-2658, 2013.
Li D., Liang Q., Du J. et al. A Dual-Layer Equivalent-Source Method for Deriving Gravity Field Vector and Gravity Tensor Components from Observed Gravity Data. Pure Appl. Geophys. 179, 2273–2288 (2022). https://doi.org/10.1007/s00024-022-03047-3
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Copyright (c) 2025 А.С. Долгаль, В.А. Рашидов, Н.В. Рыжов, В.В. Хохлова