Автоматизована система розв'язання прямих задач гравіметрії для тривимірних неоднорідних шаруватих середовищ

Дисертація присвячена створенню автоматизованої системи розв'язання прямих задач гравіметрії для тривимірних неоднорідних шаруватих середовищ. Система складається з блоків: 1) автоматичного введення до комп'ютеру зображень геофізичних карт за допомогою сканера і побудови їх цифрових моделей; 2) розв'язання прямої задачі гравіметрії для тривимірних неоднорідних шарів, апроксимованих сукупністю вертикальних призм з довільно розташованими верхньою і нижньою основами і неоднорідною густиною, яка в вершинах призми приймає задані значення, змінюється за лінійним законом уздовж горизонтальних координат на верхній та нижній основах і лінійно або експоненціально уздовж будь-якої вертикальної лінії; 3) подання результатів обчислень у вигляді карт. Система орієнтована на використання в розвідувальній та регіональній геофізиці, тобто на розв'язання прямих задач гравіметрії, які подані в прямокутній і сферичній системах координат. Система розроблена на алгоритмічній мові С і працює в операційному середовищі MS Windows. Вона має сучасний користувацький інтерфейс, легка і зручна для використання. Система знайшла широке застосування під час розв'язання практичних задач, пов'язаних з вивченням побудови різноманітних геологічних структур за гравіметричними даними.

Автоматизована система розв'язку задач інверсії даних сейсмоакустики для багатокомпонентного анізотропного геологічного середовища

Вперше сформульовано та реалізовано методологічні принципи побудови комп'ютерної технології геологічної інтерпретації геофізичних даних, яка грунтується на єдиній моделі багатокомпонентного анізотропного тріщинуватого геологічного середовища, природним атрибутом якого є напружено-деформований та термопружний стани. Створено базу даних геолого-геофізичної інформації, яку інтегровано у програмний комплекс. Розроблено алгоритм математичного моделювання ефективних термопружних властивостей багатокомпонентного анізотропного тріщинуватого геологічного середовища. Створено та апробовано ітераційний алгорим, що забезпечує стійке вирішення задачі інверсії даних сейсмоакустики. Запропоновано комп'ютерну технологію визначення мінералогічного складу та тріщинуватості за даними сейсмоакустичних досліджень. Вперше проведено кількісну оцінку мінералогічного складу та тріщинуватості континентальної земної кори Кіровоградського блоку Українського щита за даними ультразвукових спостережень на зразках керну глибоких свердловин, акустичного каротажу, вертикального сейсмічного профілювання та глибинного сейсмічного зондування. Визначено пружні постійні та функції розподілу орієнтації породотвірних мінералів океанічної верхньої мантії за даними азимутальної сейсмічної анізотропії.

Автоматизований комплекс фізичного моделювання геоелектромагнітних полів

Розвинуто напрямок фізичного моделювання змінних електромагнітних полів на масштабних аналогових моделях неоднорідних середовищ. Базуючись на багаторічному досвіді та з використанням сучасної техніки, створено автоматизований комплекс нового покоління. Розроблено нові методику, алгоритми та програмне забезпечення для обробки результатів багатокомпонентних вимірів електромагнітного поля. Виконане на створеному комплексі моделювання змінних електромагнітних полів дозволило оцінити вплив анізотропних властивостей провідності, блокової будови кори та неоднорідності джерела первинного поля на результати магнітотелуричних зондувань та індукційні вектори, а також дослідити сейсмологічні ефекти в електромагнітному полі.

Аналітичне продовження потенціального поля та його використання в алгоритмах автоматизованого підбору

Розроблено теоретичне обгрунтування, нову математичну модель та алгоритм аналітичного продовження магнітного поля у верхній півпростір з використанням початкових даних, заданих на площі (тривимірний варіант) чи профілі (двовимірний варіант) кінцевих розмірів. Запропоновано програмно-алгоритмічні блоки моделювання магнітних полів за допомогою аномальних ефектів від елементарних тіл, таких як нахилена призма і довільно орієнтований у просторі матеріальний стрижень. Створено схему інтерпретації автоматизованого комплексу потенціальних полів. Вперше розроблений блок аналітичного продовження магнітного поля використано для обробки магнітометричних даних антарктичних рейсів і даних спостережень у Чорному та Середземному морях. Запропоновано рекомендації щодо використання аналітичного продовження магнітних полів у практиці геологічної інтерпретації вихідних магнітних даних.

Аномальний тепловий потік та його геотермічна інтерпретація в центральній частині Українського щита

Підведено підсумки багаторічної роботи у центральній частині Українського щита, де виконані детальні дослідження теплового потоку. Виявлено ланцюжок аномалій, який проінтерпретовано, побудовані приповерхнева (0-6 км) та глибини (0-90 км) моделі кори та верхніх шарів мантії. Ці моделі були порівняні із існуючими даними сейсмології, гравіметрії, магнітометрії, ізотопії гелію та новітніх і сучасних рухів поверхні Землі. На основі цих робіт було висловлено гіпотезу про ендогенний режим Кіровоградського блоку - початкову стадію тектоно-магматичного процесу. Для підтвердження гіпотези проведено порівняння потужності кори у Кіровоградській зоні активізації та у найближчому визнаному рифті - Дніпровсько-Донецькій западині.

Взаємодія штучних газо-плазмових утворень з атмосферою Землі

Розроблено наукову концепцію комплексного використання газо-плазмових уворень для розв'язання задач діагностики навколоземного простору, моделювання фізичних процесів активної взаємодії нейтральних потоків газу та плазми з атмосферою Землі в межах єдиного підходу, що об'єднує три головні напрямки використання газо-плазмових утворень як маркерів для досліджень динаміки природних процесів у навколоземній плазмі, для моделювання процесів формування та релаксації штучних і природних неоднорідностей та техногенних впливів на середовище, що виникають внаслідок використання ракетно-космічних систем. Вивчено сукупність вперше виявлених властивостей взаємодії інжектованої речовини з іоносферною плазмою та надано їх теоретичне пояснення в розроблених фізичних моделях. Відкрито довгоживучі (більше 14 год) штучні локалізовані плазмові неоднорідності в іоносфері та запропоновано принципово новий спосіб трасування іоносферної конвекції шляхом створення довгоживучих іонних хмар.

Вивчення просторово-часової структури сейсмічності методами фрактального і кластерного аналізу

Диссертация посвящена разработке нового и модернизации имеющихся методов изучения пространственно-временной структуры сейсмичности. Разработан новый метод выделения связанных событий, модернизированы методы определения типа группирования совокупности землетрясений, оценки ее пространственно-временной неоднородности и кластерного анализа путем переноса этих методов из пространственной и временной областей в пространственно-временную. При применении этих методов к конкретной совокупности землетрясений получены новые свойства сейсмичности как процесса.

Виділення поліміктових пісковиків у кам'яновугільних та пермських нафтогазоносних відкладах центральної частини Дніпровсько-Донецької Западини за даними ядерно-фізичних досліджень

Висвітлено основні теоретичні, експериментальні та практичні положення щодо вирішення важливої актуальної проблеми - підвищення геолого-геофізичної інформативності діагностики порід-колекторів у геологічних розрізах, які містять породи поліміктового типу. Розроблено схему комплексного підходу до вивчення порід-колекторів поліміктового типу в розрізах центральної частини Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ). На базі теоретико-експериментальних даних вивчення колекторів такого типу розроблено блок методик інтерпретації отриманих результатів геолого-геофізичних досліджень у свердловинах з урахуванням гамма-спектрометричних досліджень, встановлено ряд петрофізичних залежностей для порід-колекторів поліміктового типу кам'яновугільних та пермських відкладів центральної частини ДДЗ.