Вестник МГТУ. 2016, №1.1.

Вестник МГТУ, том 19, № 1/1, 2016 г. стр. 53–60 53 УДК 551.35.:519. 71 А. Г. Черников, Н. В. Либина Прогноз структуры и свойств глубинного массива в районе Кольской сверхглубокой скважины A. G. Chernikov, N. V. Libina Prediction of structure and properties of the deep array near the Kola superdeep well Аннотация. Разработана новая методика построения модели внутреннего строения массива горных пород, основанная на обработке данных рельефа земной поверхности с применением математического аппарата марковских процессов. В статье продемонстрированы возможности расчета скоростной 3D модели и отдельных разрезов на примере участка в районе Кольской сверхглубокой скважины. Abstract. A new technique for building a model of the internal structure of rock mass has been developed. It is based on using the properties of Markov processes and data processing the earth's surface topography. The paper shows the opportunities of calculating speed 3D models and some of the cross-sections on the example of the area near the Kola superdeep well. Ключевые слова: вероятностный прогноз, марковская статистика, 3D модель, зондирование. Key words: probabilistic prediction, Markov statistics, 3D model, sensing. Введение В последнее время в мире возрос объем глубинных исследований Земли с применением методов разведочной геофизики. Это связано, помимо развития технической и методической базы, и с возросшим интересом геологов к глубинному строению Земли. Сегодня доминирует устойчивое понимание того, что именно с глубинным строением Земли и происходящими в ней процессами связаны многие направления развития человечества, включающие вопросы удовлетворения потребностей в природных ресурсах, прогнозирования и управления возникающими природными и техногенными катастрофами, предсказания глобальных изменений в динамике природной среды. Определенное воздействие на интенсификацию глубинных исследований оказал проект, осуществленный на Кольской сверхглубокой скважине СГ-3. Однако проведенный эксперимент с физическим проникновением внутрь Земли, предоставив исследователям обширный геологический материал, значение которого сложно переоценить, породил целый ряд вопросов, к решению которых было необходимо подключить, кроме контактных (каротаж), и дистанционные методы, в том числе геофизические и аэрокосмические. Особое место в изучении глубинного строения Земли уделяется применению сейсмических методов, в частности – методов глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ) и МОВ – ОГТ (метод отраженных волн – общей глубинной точки). Существенно стимулировал развитие этих методов энергетический фактор, т. к. современный нефтегазовый сектор, освоив большинство неглубоко расположенных залежей углеводородов, приступил к разведке и освоению глубоко залегающих горизонтов. Поскольку основная часть разведанных запасов была связана с породами осадочного чехла и, в меньшей степени, с верхами подстилающего фундамента, сейсмические методы изначально были нацелены на исследования слоистых сред. "Для верхнего этажа осадков межблоковых впадин характерна ярко выраженная слоистость на сейсмических разрезах при благоприятной ориентации профилей 2D или сети 3D. Нижняя часть характеризуется, как правило, хаотичными сейсмическими событиями или полным отсутствием отражений, из-за чего ее могут ошибочно отнести непосредственно к массиву блоков (например к фундаменту). В любых случаях, отличных от данной горизонтально-слоистой модели (зачастую упрощенной), современные сейсмические методы будут давать серьезные сбои или окажутся непригодными. Это относится и к структурам, осложненным соляно-купольной тектоникой, перспективным структурам в горной местности (межгорных впадинах) и ко всем видам блоковых и межблоковых структур" [1]. Приводя столь обширную ссылку, мы переходим к основной теме, заявленной в нашей статье и сформулированной в процитированной выше работе на с. 37 [1]: "Чтобы создать новую поисковую методику и аппаратуру, нужно максимально четко задать поисковую геологическую модель". Основные принципы марковской гипсометрической томографии (гипсотомографии) Авторами был разработан метод вероятностного прогноза и построения 3D геологической модели глубоко залегающих отложений исследуемого района на суше, в море, в том числе в переходных транзитных зонах суша – море, основанный на изучении свойств рельефа Земли [2]. Для обеспечения многофакторного,