Б.П. Петрухин
За последние три года под руководством академика В.К. Хмелевского была разработана теория высокочастотных электромагнитных зондирований. Эти зондирования называют также интерференционными или радиоволновыми. Комплекс различных программ, составленных нами, позволяет решать прямые и обратные задачи для частотных и дистанционных радиоволновых зондирований и проводить оценку точности полученных результатов. Была создана особая программа, позволяющая решать вопросы эквивалентности параметров слоев и одновременно выбирать оптимальное положение стартовой модели в поле функционала невязки.
Анализ программного обеспечения показал, что оно позволяет получить на математических моделях значительный объем нового научного материала. Однако это связано большими затратами времени. К настоящему времени получены отдельные результаты касающихся выделением различного рода эквивалентностей и прослеживания интенсивности отражения в зависимости от контрастности границ.
В [1] было показано, что двухслойные импедансные кривые при высоком электрическом сопротивлении первого слоя имеют практически синусоидальную. форму. В [2] , используя эту особенность интерференционных кривых, была предложена оригинальная интерпретация кривых , основанная на использовании алгебраических формул. Это был, пожалуй, первый пример применения электроразведочного, а не сейсмического подхода к интерпретации интерференционных кривых.
Как показывает проведенный анализ, интерференционные зондирования имеют ряд преимуществ перед радарными. Поэтому не исключено, что эти достоинства в сочетании с разработанной теорией метода могут стимулировать разработку аппаратуры и методики полевых работ интерференционных зондирований.
Однако главное значение проведенных исследований определяется тем известным фактом, что кривые радиоволновых (интерференционных) зондирований являются спектральными функциями по отношению к кривым радарных зондирований. Отсюда следует несколько выводов:
Интерференционные и радарные кривые связаны между собой обратным преобразованием Фурье. Поэтому принципиальные свойства зондирований оказываются для них одинаковыми.
Так, например, исследования импедансных интерференционных кривых на математических моделях при частотах до 1000 Мгц показало, что квазиволновое приближение, при котором действующим параметром является диэлектрическая проницаемость, а величина электрического сопротивления влияние на разрез не оказывает, может быть для них (а, следовательно, и для радарных кривых) невыполнимым при реальных параметрах разреза. При интерпретации интерференционных кривых на моделях можно оценить ошибки интерпретации, возникающие за счет пренебрежения величиной электрического сопротивления на высоких частотах. Эти исследования пока не проводились.
Весьма интересным является разработка теории радарных зондирований. Согласно концепции С.М. Шейнмана [3], решение прямой задачи радарных зондирований может быть выполнено с помощью обратного преобразования Фурье, примененного к спектральным функциям. Эта задача находится в стадии разработки и наряду с получением первых результатов встречает при своем решении определенные трудности и требует решения ряда задач. Одной из таких задач является исследование публикаций (не только геофизических, но и математических), которое показало бы степень изученности рассматриваемой проблемы.
В заключение отметим, при наличии решения прямой задачи радарных зондирований для ускорения интерпретации радарных кривых можно будет использовать переход к их спектральным функциям. Это аналогично интерпретации кривых ВЭЗ с помощью их ядерных функций, как это практиковалось на первых этапах создания программ для решения обратной задачи ВЭЗ.
Литература
В.В. Новиков. Распространение радиоволн над слоистой трассой // Проблемы дифракции и распространения волн. Вып. 1 ред. В.А.Вешев. Изд-во ЛГУ .1962.с. 116-132.
А.К.Булгаков.,В.М..Рысаков О возможности применения электромагнитных колебаний высокой частоты в разведочной геофизике // Там же с. 143-150
С.М. Шейнман Об установлении электромагнитных полей в Земле // Прикладная геофизика. вып. 3. 1947. с. 3-55.
|