3. Роль и место моделирования в разведочной геофизике

Высокая эффективность и возрастающая роль моделирования как общего метода изучения явлений материального мира оче­видны. Сейчас, пожалуй, нет такой отрасли знаний, где бы оно не применялось. «Под моделью понимается такая мысленно пред­ставляемая или материально реализованная система, которая, отображая или воспроизводя объект исследования, способна за­мещать его так, что ее изучение дает нам новую информацию об этом объекте» (Штофф, 1966). С этой формулировкой перекли­каются определения модели В. А. Веникова (1964), А. Б. Вистелиуса и др. Некоторые исследователи склонны приписывать моделированию всеобъемлющее значение в познании. Так, Н. М. Амосов считает, что любая «...информация есть сведения о системе, ее структуре и функции, выраженные моделью... Ин­формация - это всегда модель, всегда упрощение... оригинала, будь то структура или функция».

Разработки по моделированию в последнее время выполнены в разных отраслях геологии (Вистелиус, 1962; 1963; Четвериков, 1968; Розовский, 1969; Крамбейн и Грейбилл, 1969 и др.). Наи­более полная классификация моделей и видов моделирования Дана В. А. Вениковым (1964).

В разведочной геофизике наиболее распространено физическое моделирование: эксперименты на постоянном и переменном токе в условиях бака и на электропроводной бумаге, решения пря­мых и обратных задач магниторазведки и гравиразведки с помощью сеточного электромоделирования, изучение физических полей искусственно созданных моделей скважин, исследование процесса возникновения и распространения упругих колебаний в твердых средах, имитирующих реальные геологические разрезы, и т. п.

На заключительных этапах интерпретации геофизических данных используют математическое моделирование, к которому можно отнести все без исключения способы решения прямой и обратной задач геофизики. Примерами использования аналогового моделирования могут служить описание процесса формирования идеального механического ореола рассеяния однотипными уравнениями диффузии (Соловов, 1959), а также способ электромеханических аналогий, позволяющий изучать тракт сейсмоприемник — усилитель — гальванометр в сейсморазведке.

Из приведенного выше следует, что моделирование в разведочной геофизике применяют широко, но преимущественно для целей интерпретации. При этом, как правило, моделируют результаты какого-то одного геофизического метода. Именно таким целям служит давно устоявшееся представление о возмущающем объекте, отвечающем по современной терминологии понятию «частная модель».

4. Физико-геологическое моделирование

Физико-геологическое моделирование как один из видов системного моделирования является основой для разработки типовых и ра­циональных комплексов геофизических методов для всех стадий геологоразведочных работ. Под моделированием принято понимать метод исследований, проводимых на модели, заменяющей натурный образец. В качестве натурного образца в геологической практике выступают естественные или природные тела. Академик В. И. Вер­надский определяет такие тела как «... всякое природное, независимо от нас, обособленное от других природных тел и явлений, мате­риальное или материально-энергетическое проявление». Материальное проявление природных тел выражается через их вещественный, минеральный состав, материально-энергетическое — через параметры, обусловленные термодинамическими условиями образования этих тел и последующими воздействиями на них геологических процессов. К энергетическим проявлениям, в первую очередь, относятся физико-химические свойства природных тел и обусловленные ими физические, химические поля и т. п.

Две стороны проявления естественных (природных) и целевых геологических тел (в материальном и энергетическом видах) обус­ловили два существенно различных комплекса взаимодействующих методов их исследования—геологический и геофизический. Отсюда следует, что для наиболее полного и объективного заключения о строении недр необходимы совместный анализ геологической и геофизической информации, введение такого представления резуль­татов анализа, чтобы в полной мере отображались материальный и энергетический аспекты изучаемых объектов. Все это обусловило широкое комплексирование геофизических, геологических и геохими­ческих методов при реализации как внутреннего, так и внешнего аспектов комплексирования, и выдвинуло физико-геологическое мо­делирование как основу формирования комплексов.