Аналитическое моделирование предназначено для построения геологических карт и разрезов по данным геологической документации разведочных выработок. Для границ всех горных пород и руд путем ряда преобразований рассчитывают координаты в разведочных выработках. Различные способы интерполяции, рассмотренные в предыдущей главе, позволяют строить геологические границы на планах и в разрезах, т.е. делать графическую модель месторождения (или отдельного рудного тела).

     Блочное моделирование основано на разделении пространства, в котором находятся рудные тела, на блоки (ячейки) квадратной (на маломощных рудных телах) или кубической (на мощных рудных телах) формы одинакового размера. Разбиение на блоки осуществляется созданием сети параллельных линий и плоскостей. По данным разведочных выработок путем различных способов интерполяции в каждом блоке рассчитывают параметры оруденения (качество руды, ее свойства, достоверность сведений и другие данные). Задав шкалу значений параметров, можно раскрасить блоки различным цветом и получить цветную модель месторождения в виде множества кубиков. Модель можно поворачивать в пространстве, изучая форму рудного тела и качество руд в трех измерениях. Для работы с подобными моделями месторождений создана серия пакетов прикладных программ: Datamine, Micromine и др. С помощью пакетов можно рассчитывать запасы минерального сырья, осуществлять геолого-экономическую оценку месторождений и проектировать рудники.

     Во  всех направлениях моделирования предусмотрены  сбор данных, их систематизация и обработка (моделирование геологических объектов), хранение данных и представление итоговой информации в графическом или табличном виде.

     Исходная  информация чаще всего накапливается  в бумажном виде. Ее необходимо перенести на машинные носители вручную или с помощью различных технических средств. Часть информации можно получить сразу на машинных носителях, например, путем сканирования изображений или текста, с цифровых фотоаппаратов, с аэро- и космических фотоаппаратов, в результате геофизических измерений физических полей и др. Как при ручном наборе информации, так и с применением технических средств исходные данные обычно преобразуются в цифровую или символьную форму и хранятся в виде файлов баз данных в Excel, dBASE, Access, FoxPRO, Paradox, Word, MS DOS и др. База состоит из отдельных банков однородных данных.

     Каждая  модель или пакет преобразует  банки данных в удобную для обработки форму с помощью специальных программ – конвертеров.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Математические  методы большей частью универсальны и применимы в самых различных областях знаний.

    Рассмотренные математические методы не исчерпывают  всего их многообразия. Приведены лишь наиболее важные и распространенные в геологической практике методы. Не рассмотрены такие методы как дисперсионный анализ, частные коэффициенты корреляции, некоторые редкие законы распределения случайных величин.

    Оставлены в стороне вопросы построения дву- и трехмерных структурных моделей геологических объектов, решения проблем геохимической и геологической корреляции, проблем сравнения и типизации объектов как основы для прогнозных оценок, например, запасов оруденения и многие другие. В геологии появились также такие новые математические методы, как фрактальный анализ, явления самоорганизации вещества и др.

    Применению  математических методов при решении  геохимических и геологических  задач посвящено много публикаций. Некоторые обобщающие работы по этой проблеме приведены в списке рекомендованной литературы в Приложении I.

    В настоящей работе мало говорится о применении компьютеров, хотя многие из рассмотренных методов содержатся в таких прикладных пакетах, как Статистика, Сёрфер, Excel и пр. В большинстве пакетов отсутствует прозрачность в идеологии вычислений, часто отсутствуют формулы, по которым производятся те или иные вычисления, даётся лишь готовый результат. Прикладные пакеты удобны для подготовки презентаций, построения диаграмм различного типа, научных докладов, но по ним трудно изучать математические методы. Предполагается, что пользователь пакетов хорошо знаком с математическими методами и использует программы для иллюстративных целей.

    Достигнута  основная цель работы, - знакомство с основными математическими методами в геологии. Рассмотрены методы математической обработки геологической, геохимической и геофизической информации, рассмотрены теоретические основы и основные принципы геолого-математического моделирования, главные типы моделей и особенности их применения в различных областях геологии.

    Подготовлена  основа  для более глубокого  изучения математических методов применяемых  в геологии и методов геолого-математического  моделирования. 
         СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

      1. Microsoft Excel 2000: справочник /Под ред. Ю.В. Колесникова – СПб: Изд-во «Питер», 1999. – 480 с.

      2. Бондаренко В.Н. Статистические решения некоторых задач геологии. — М.: Недра, 1970.

      3. Боровко Н.Н. Статистический анализ пространственных геологических закономерностей. — Л.: Недра, 1971.

      4. Вистелиус А.Б. Основы математической геологии. — Л.: Наука, 1980.

      5. Каждан А.Б. Математические методы в геологии: Учебник для вузов / А.Б.Каждан, О.И.Гуськов. А.А.Шиманский. М.: Недра, 1990. 251 с.

      6. Крамбейн У., Грейбилл Ф. Статистические модели в геологии. — М.: Мир, 1969.

      7. Мартьянова А.Е. Математические методы моделирования в геологии. Сборник примеров и задач: Учебное пособие для студентов направления 650100 «Прикладная геология». – Астрахань, 2005, 268 с.

      8. Миллер Р.Л., Кан Дж.С. Статистический анализ в геологических науках/Пер. с англ. Д.А. Родионова. — М.: Мир, 1965.

      9. Поротов Г.С. Математические методы моделирования в геологии: Учебник / Г.С.Поротов. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). — СПб, 2006.

      10. Родионов Д.А., Коган Р.И., Голубева В.А. и др. Справочник по математическим методам в геологии. - М.: Недра. – 1987.

      11. Ярошевский А.А. Применение математики в геохимии: некоторые типы задач и методы решения. Науки о земле, 1996

электронные публикации

      Википедия - свободная энциклопедия. http://ru.wikipedia.org

      Всё о геологии http://geo.web.ru/

      Геовикипедия — открытая энциклопеция по наукам о Земле. http://wiki.web.ru/

      Геологический факультет МГУ. http://www.geol.msu.ru/

      Онлайн  Энциклопедия «Кругосвет» Науки  о Земле: Геология. http://www.krugosvet.ru/enc/Earth_sciences/geologiya/

 

Приложение I

рекомендательный  библиографический  список

 

      Абрамович И.И. Математическая геология и математический прогноз / И.И.Абрамович, Л.Н.Дуденко, Ю.И.Михайлова // Тр. ВСЕГЕИ. 1972. Т.178. С.103-122.

      Аветисов А.Г., Булатов А.И., Шаманов А.И. Методы прикладной математики в инженерном деле при строительстве нефтяных и газовых скважин. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. – 239 с.

      Айвазян С.А. Прикладная статистика. Исследование зависимостей: Справочное пособие / С.А.Айвазян, И.Г.Енюков, Л.Д.Мешалкин. М.: Финансы и статистика, 1985. 187 с.

      Алексеев  М.Н., Голоднюк Т.Н., Друщиц В.А. Русско-английский геологический словарь. М.: 2003.

      Андронов  А.М., Копытов Е.А., Гринглаз Л.Я. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2004. – 461 с.

      Арабаджи  М.С., Бакиров Э.А., Мильничук В.С. и  др. Математические методы и ЭВМ  в поисково-разведочных работах: учебное пособие для вузов. - М.: Недра. – 1984.

      Аренс В.Ж. Грани горной науки (об истории, предмете и задачах, об исследовательской работе и ее организации, маркетинге, рекламе и бизнесе в горной науке).- М,: МГИ, 1992 - 249 с.

      Афифи А. Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ / А.Афифи, С.М.Эйзен. М.: Мир, 1982. 488 с.

      Баранов Ю.Б., Берлянт А.М., Кошкарев А.В. и  др. Толковый словарь по геоинформатике/ под ред. А.М. Берлянта, А.В. Кошкарева. Изд. на CD-ROM. ГИС-обозрение, 1998

      Большев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. — М.: Наука, 1982.

      Боровиков В. Statistica. Искусство анализа данных на компьютере. 2-е изд. СПб: Питер, 2003. 688 с.

      Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н.Бронштейн, К.А.Семендяев. 13-е изд. М.: Наука, 1986. 544 с.

      Булыгин Д.В., Медведев Н.Я., Кипоть В.Л. Моделирование  геологического строения и разработки залежей нефти Сургутского свода. – М.: Недра. – 2002 г.

      Буррус  Дж., Рудкевич Дж. Моделирование бассейна и разведка нефти и газа./ Геология нефти и газа. – 1994. - №1. – с.32-39.

      Вендельштейн  Б.Ю., Козяра В.Ф., Яценко Г.Г. Методические рекомендации по определению подсчетных параметров залежей нефти и газа по материалам ГИС. – Калинин. – 1990 г.

      Венцель Е.С. Теория вероятностей. – М.: Наука. - 1969.

      Вернадский   В.И.Избранные  сочинения, т. 1-V, - М. ,Изд-во  АН СССР, 1954-1960.

      Воробьев  С.А. Математическая обработка геохимических  данных. Элементарная статистика. Электронный  учебник. М., Диалог, МГУ, 1993.

      Воробьев С.А., Шваров Ю.В. Программы для обработки геохимических данных на микрокалькуляторе. М.: Недра, 1984.

      Вуколов Э.А. Основы статистического анализа. Практикум по статистическим методам  и исследованию операций с использованием пакетов STATISTICA и EXCEL: Учебное пособие. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2004. – 464 с.

      Гайдышев  И. Анализ и обработка данных: специальный  справочник. – СПб.: Питер, 2001. – 752 с.

      Галушкин  Ю.И., Яковлев Г.Е. Построение эволюционных моделей формирования месторождений  нефти и газа при поисково-разведочных работах. – Геленджик. – 2004.

      Гельман В.Я. Решение математических задач  средствами Excel: Практикум – СПб: Питер, 2003. – 240 с.

      Гмурман В.Е. Руководство к решению задач  по теории вероятностей и математической статистике: Учеб. пособие для студентов вузов. – 9-е изд. стер. – М.: Высш. шк., 2004. – 404 с.

      Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. пособие для вузов. – 10-е изд., стер. – М.: Высш. шк. , 2004. – 479 с.

      Голикова  Т. И., Никитина Е.П., Терехин А.Т.Математическая статистика. - М., Из д-во МГУ, 1981 - 185 с.

      Горелова  Г.В., Кацко И.А. Теория вероятностей и математическая статистика в примерах и задачах с применением EXCEL. –  Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 480 с.

      Грановская  Н.В. Инструкция для работы с программой «STATISTICA». Ростов- на-Дону: УПЛ РГУ, 2001. 29 с.

      Грановская  Н.В., Дудкевич Л.К. Применение математических методов при геоло- гическом прогнозе. Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 1997. 43 с.

      Грановская  Н.В., Наставкин А.В. Сборник задач  для лабораторных и самостоятельных занятий по дисциплине «Математические методы моделирования в геологии» Для студентов геологических специальностей геолого-географического факультета. – Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 2002.

      Гуськов О.И., Кушнарев П. И. Таранов С.М.. Математические методы в геологии. Сборник задач. М.: Недра,1991.

      Давид М. Геостатистические методы при  оценке запасов руд/Пер. с англ. О.А. Лутховской. — Л.: Недра, 1980.

      Дэвис Дж. Статистика и анализ геологических  данных/Пер. с англ. В.А. Голубевой. —  М.: Мир, 1977.

      Деннис Дж. Международный словарь английских тектонических терминов// Москва, «Мир», 1970.

      Каждан А.Б., Гуськов О.И., Шиманский  А.А. Математическое моделирование в геологии и разведке полезных ископаемых. — М.: Недра, 1979.