Вопрос №4. Интерпретация кривых ВЭЗ: качественная интерпретация, модели среды, обеспечение единственности оценок параметров разреза.

Качественная интерпретация кривых ВЭЗ.

Задачи качественной интерпретации данных ЭЗ:

1. районирование изучаемой территории по типам геоэлектрического разреза

2. обоснование выбора моделей для количественной интепретации (определения параметров геоэлектрического разреза по каждому зондированию)

3. оценка надежности результатов количественной интерпретации и их геологическом истолковании.

Фактически характер задач качественно интепретации – объединить начальный этап интерпретационного процесса с его завершающей стадией.

Опорный геоэлектрический горизонт – слой разреза (достаточно мощный), отличающийся по удельному сопротивлению, который выделяется на кривых ВЭЗ(мощность должна позволять), имеющий широкое распространение на изучаемой территории. Н-Р: фациально-выдержанные слои глин, массивы известняков, поверхность фундамента.

Качественная интерпретация выполняется составлением геоэлектрических разрезов на площади исследований между собой и с геологическими данными (включая априорные данные: результаты других геоф. методов, особенно сейсмики.)

Результат качественной интерпретации – карты:

§ Распределения типов кривых ВЭЗ

§ Суммарной продольной проводимости или поперечного сопротивления средней части разрезов

§ Удельного сопротивления покрывающего слоя

§ Структуры опорного геоэлектрического горизонта.

Модели среды.

Геологическая значимость геоэлектрической модели определяется мерой отражения в ней важных для решаемой задачи особенностей геологической структуры при условии достаточной дифференциации определяющих свойств горных пород. Критерии геофизической эффективности модели – наличие решений прямых задач, помехоустойчивость метода в целом и конкретного алгоритма, в частности.

Условия эффективности применения электроразведки таковы:

1. достаточная дифференциация электрических свойств пород изучаемых объектов и среды. Обычно выполняется.

2. Удобная геометрия объектов изучения, позволяющая иметь решения прямых задач.

3. Отсутствие экранирующих верхних слоев разреза.

4. Низкий уровень помех.

5. Проблема выбора модели связана с тремя условиями, но наиболее актуальна в аспекте второго.

По типу моделей среды МЭР (методы электроразведки) делятся на 2 класса: зондирование и профилирование.

Хотя в основе зондирования заложена горизонтально-слоистая модель среды, в действительности изучаются латеральные изменения слоистого разреза и соответствующих параметров модели. Несмотря на то, что такая постановка внутренне противоречива: в горизонтально-слоистой среде как модели для отдельного зондирования не предполагается изменения по горизонтали – Считают, что объекты изучения (структуры) как отклонения от горизонтально-слоистой модели малы и не влияют на оценки параметров каждого зондирования, т.е. НЕОДНОРОДНОСТЬ предполагается СЛАБОЙ. Для этого углы наклона слоев не должны превышать первых градусов(5-15 в зависимости от требуемой точности определения параметров.)

Обеспечение единственности оценок параметров среды.

Оценка значений параметров модели горизонтально-слоистого разреза – задача количественной интерпретации кривых зондирования. Количественные характеристики имеют смысл, если:

1. они определяются однозначно

2. если возможны оценки погрешностей их определения.

Обратная задача электроразведки ВЭЗ в общем случае – некорректна:

§ единственность обеспечивается при соблюдении довольно жестких условий, определенных теоремой А.Н. Тихонова («Параметры разреза r(z) определяются однозначно, если кривая r_к(АВ/2) ВЭЗ заданы непрерывно в интервале разносов от 0 до µ»).

§ Устойчивость определяемых параметров по отношению к малым вариациям входных данных (значенийr_к) сильно зависит от характера разреза: характеристики тонких слоев определяются неустойчиво, в связи с чем их заменяют эквивалентными (по S или Т) толстыми слоями.

Реально выполнения теоремы Тихонова не бывает – схема изменений дискретна, максимальный разнос ограничен (условиями местности, мощностью источников тока и т.д.). Можно сделать вывод о том, что решение всегда неоднозначно, но при условии небольшого числа слоев с достаточно хорошей дифференциацией по электропроводности параметры модели определяются вполне надежно.

Если же априорной информации о разрезе недостаточно, решение определяется условиями эквивалентности: восстанавливаются параметры минимального числа слоев, из которых все промежуточные между основанием и покрывающим слоем могут быть заменены слоистыми толщами по условиям S- и T-эквивалентности.
Число слоев n, параметры которых могут быть определены при наличии дополнителной информации, варьируют в зависимости от ее качества в интервале: m+2<n<(k-1)