Методы математического моделирования
Основным методом изучения геологических систем является моделирование, когда непосредственный объект заменяется его упрощенным аналогом – моделью. По характеру информации модели подразделяются на:
1. словесные – все классификации, понятие и определения в геологии.
2. графические – различные карты, схемы, разрезы, которые отражают свойства реальных объектов упрощению и приближению.
3. математические – числа и формулы, которые описывают взаимосвязи и закономерности изменения свойств геологических образований.
Математическая модель в геологии – это выражение геологических знаний на языке математики. Важнейшим требованием к математической модели является требование ее адекватности к изучаемому объекту. С точки зрения адекватности сложные модели предпочтительнее простых, т.к. применяя сложную модель удается учесть большее кол-во факторов, но это может привести к огромным системам уравнения, которые не поддаются решению. В общем случае, чем больше адекватности модели, тем она сложнее, тем труднее ее анализ. В процессе исследования переход от одних моделей к другим. Построение модели – процедура неформальная, неоднозначная и часть зависит от возможностей интерпретатора (знаний, навыков и интуиции). Решение геол. задач на основе мат. моделирования представляет собой сложный процесс, в котором можно выделить след. этапы:
а) формулировка геологической задачи;
б) выбор типа мат. модели;
в) выбор метода решения мат. модели;
г) геологическая интерпретация полученных результатов;
д)оценка величины ошибки за счет неадекватности модели и объектов.
По типу решаемых задач и набору используемых для этого мат. методов, мат. модели раздел на 2 группы.
К первой группе относятся модели, использующие аппараты теории вероятности и мат. статистики: геол. объекты предполагаются однородными, а изменение их свойств в пространстве случайным, не зависящим от координат мест замера. В зависимости от кол-ва рассматриваемых свойств они разделяются на одно-, двух-, и многомерные. Статистические модели обычно используются для проверки геологических гипотез; для классификации геол. объектов; для определения V выборочных данных; для оценки свойств геологических объектовтов с заданной точностью.
Ко второй группе относятся модели, рассматривающие свойства геологических объектов как пространственные переменные, т.е. предполагается, что свойства геологических объектов зависят от координат точек замера. А изменению этих свойств в пространстве существуют определенные закономерности. Модели пространственных переменных используются для решения след. задач: выделение локальных аномалий в геофизических полях; классификация геол. объектов по особенностям их внутреннего строения; разработке приемов интерполяции и экстраполяции.
34 геологическое строение и полезные ископаемые Сибирской платформы.и Из крупнейших положительных структур выделяется Анабарский кристаллический массив и Алдано-Витимский или Алданский шит.Северо восточные отроги восточного Саяна образуют краевые поднятия платформы. На востоке Енисейский кряж, на севере Туруханское поднятие, на юге сложно построенная Байкальская складчатая область. Отрицательные структуры, платформы Тунгузская синеклиза и Велюйская синеклиза. На юге протягиваются серии не больших впадин. Алданский шит-Архей. В основании залегают кварциты мощностью до 2 км. В переслаивании с гнейсами и кристаллическими сланцами. Выше залегают гиперстеновые гнейсы и кристаллические сланцы, биотит, гранитовые гнейсы и гранулиты. Мощность этой серии 7км. Для всего Алданского комплекса характерно наличие амфиболитов. Возраст комплекса 3,5-3 млрд. лет. Протерозой это разнообразные гнейсы и амфиболиты. Мраморы слюдистые кварцмты нижнего протерозоя, известен в западной половине щита где он слагает 2 резко различных комплекса. Нижняя часть сложена песчаниками и алевролитами, кварцитами, и биотитовыми сланцами. Средняя часть существенно песчаниковая верхняя сложена серыми и зеленоватыми косослоистыми песчаниками. В этой части серии залегают мощный горизонт медистых песчаников Удоканского месторождения. Второй нижнепротерозойский комплекс выполняет узкие протяженные прогибы которые заполнены вулканогенно-терегенной формацией это песчаники олевролиты и сланцы с прослоями эфузивов. Мощность комплекса до 8 км. Анабарский кристаллический массив – разрез аналогичен Алдонскому. Стратиграфия платформенного чехла- на археи залегает сложная серия включающая 3 осадочных ритма. Нижняя начинается свитой глауконит песчаников, аргелитов и завершается толщей доломитов. Средний ритм начинается толщей алевролитов и песчаников переходящая в известняково-доломитовую свиту. Верхний Ритм содержит бокситоносную кору выветривания в ее основании карбонатные породы завершается известняком среднего рифея. Венско Кембрийский комплекс развит повсеместно. Залегает на рифе. Комплекс сложен карбонатными сульфато-галогенными и терригенными отложениями. Ордовикско Силурийский комплекс соответствует новому этапу прогибания и осадконакопления на платформе. Существенную роль играют карбонатные породы. Девонско-Нижнекаменоугольный комплекс. После общего поднятия в конце силура новым погружением были охвачены отдельные районы платформы. Девонские отложения представлены пестро цветными аргелитами с прослоями известняков. Средний девон в основании алевролитистые известняки, фосфориты. Верхний девон – аргелиты, гипсы, ангидриты, доломиты. Среднекаменноугольно-среднетриасовый (Тунгузский) комплекс это континентальные отложения тунгуской синеклизы. Выделяется 3 толщи: нижнее-продуктивная, средне-туфогенная, верхнее-лавовая. Продуктивные – аргелиты, песчаники с пластами угля. Продуктивная толща формировалась в условиях обширных озерных аллювиальных равнин с торфяными болотами. Нижнее, средне триасовые отложения сложены вулканогенными континентальными отложениями, заполняющими Тунгузскую синеклизу. П.и. в фундаменте месторождения слюды, железа, горного хрусталя, андезита. П.и. в платформенном чехле: алевролитовые гематитовые руды. Вдоль прибалтийского прогиба протягивается полоса с месторождениями марганца. В южных и западных районах платформы содержит пласты каменной соли, залежи гипса и ангидрита. Эндогенные месторождения графита с троповой формацией связаны месторождения железа и угля. Среди сульфидных месторождений магматически ликвационые месторождения Норильск-1;2.