Уникальные геологические выводы из «неуникальной» интерпретации гравитационных и магнитных данных

В геологии часто возникают разногласия между специалистами, использующими математические модели для анализа данных, и теми, кто полагается на полевые наблюдения. Один из источников таких споров — применение геофизических методов, основанных на математически «неуникальных» моделях. Например, измеряя локальные вариации гравитации, вызванные разной плотностью подстилающих пород, геофизик может рассчитать бесконечное множество математически верных моделей источников аномалии (с разной формой, глубиной и контрастом плотности). Эта теоретическая неоднозначность заставляет многих геологов скептически относиться к ценности таких данных.

В статье в декабрьском номере GSA Today за 2011 год ученые Геологической службы США Ричард Салтус и Ричард Блейкли, имеющие большой опыт интерпретации гравитационных и магнитных данных, приводят примеры, как из «неуникальных» моделей можно получить уникальные геологические выводы. Их цель — улучшить взаимопонимание между геологами относительно возможностей и ограничений этих методов для изучения строения недр.

Это важная задача, поскольку понимание геологии Земли и планет во многом основано на таких геофизических измерениях. Кроме того, гравитационная и магнитная разведка применяются при поиске полезных ископаемых и углеводородов, способствуя экономическому развитию за счет более эффективного обнаружения ресурсов по сравнению с бурением.

Салтус и Блейкли выступают за комплексный подход. Комбинируя геофизические данные с другой информацией — например, с положением разлома на поверхности или ожидаемым контрастом плотности пород на основе их состава — можно сократить бесконечный набор теоретических решений до нескольких или даже одного наилучшего. Авторы приводят ряд успешных примеров, включая детальную визуализацию активной зоны разлома Сиэтла по магнитным аномалиям в районе Пьюджет-Саунд.