Поиск золота с помощью 3-D метода контролируемого источника электромагнитного поля

Российские математики и геофизики значительно повысили эффективность стандартной методики поиска рудных месторождений. Их работа опубликована в журнале Geophysical Journal International.

Метод контролируемого источника электромагнитного поля (CSEM), известный с середины XX века, заключается в создании в земле переменного электрического тока через заземлённые электроды и измерении возникающего электромагнитного поля на поверхности. Это позволяет картировать электрическое сопротивление горных пород путём решения обратной задачи, что важно, так как низкое сопротивление указывает на наличие металлической руды. Широкое применение метода ограничивалось высокими требованиями к вычислительным ресурсам.

Исследовательская группа под руководством Михаила Жданова из Лаборатории прикладной вычислительной геофизики МФТИ разработала численный метод, делающий такие расчёты выполнимыми для современных суперкомпьютеров. Соавтор работы Михаил Маловичко (Сколтех, МФТИ) пояснил, что их метод в несколько раз ускоряет решение прямой задачи на переменном токе, что делает обратную задачу разрешимой.

Для проверки алгоритма в реальных условиях потребовались точные данные по существующему месторождению, полученные методом разведочного бурения. Идеальным полигоном оказалось Сухой Лог — одно из крупнейших в мире золоторудных месторождений, расположенное в 900 км к северо-востоку от Иркутска. В советское время там было пробурено более 800 скважин, что предоставило уникальный массив эталонных данных для сравнения.

Обработав эти данные, команда создала детальную 3-D модель территории и проверила способность нового алгоритма решать обратную задачу CSEM. Разработанная методика позволяет минимизировать количество дорогостоящих разведочных скважин, используя бурение только для верификации прогнозов модели. Этот подход применим и для поиска других типов руд, включая медно-никелевые, колчеданные и полиметаллические месторождения.