Tái Điều Chỉnh Độ Dày Tầng Địa Chất Theo Phương Pháp Rời Rạc Tương Tác

Mathematical Geosciences - Tập 48 - Trang 811-833 - 2016
Gautier Laurent1,2
1School of Earth, Atmosphere and Environment, Monash University, Melbourne, Australia
2GeoRessources (UMR 7359), Université de Lorraine-ENSG, CNRS, CREGU, Vandoeuvre-lès-Nancy Cedex, France

Tóm tắt

Mô hình hóa rời rạc ngầm định bao gồm việc đại diện cho các bề mặt cấu trúc dưới dạng giá trị đồng nhất của các trường vô hướng tuyến tính thành phần ba chiều, được nội suy từ các điểm dữ liệu có sẵn. Dữ liệu được thể hiện dưới dạng các ràng buộc cục bộ có thể thi hành giá trị của các trường vô hướng cũng như gradient của chúng. Bài báo này mô tả một số giới hạn của các phương pháp rời rạc ngầm định đã được công bố, liên quan đến sự khó khăn trong việc kiểm soát độ lớn của gradient trường vô hướng và sự phát triển của nó trong miền nội suy. Đã chỉ ra rằng các hiện tượng nhiễu loạn quan trọng có thể phát sinh do sự phụ thuộc nội tại giữa các biến thể trong độ lớn và hướng của gradient trường vô hướng, từ một yếu tố đến các yếu tố lân cận của nó. Bằng chứng cho thấy những hiện tượng nhiễu loạn này có liên quan đến hướng mặt lưới tương ứng với hướng gradient được đưa ra. Các hiện tượng nhiễu loạn dẫn đến sự thay đổi nhanh chóng và không kiểm soát được độ dày có thể gây ra sự nội suy sai. Bài báo này đề xuất hai phương pháp nguyên bản nhằm khắc phục các vấn đề này. Phương pháp thứ nhất bao gồm việc điều chỉnh lặp lại độ lớn của các gradient trường vô hướng theo hướng thu được sau các lần lặp trước. Giải pháp thứ hai bao gồm việc tối ưu hóa lưới được sử dụng trong nội suy. Điều này yêu cầu tìm kiếm hướng mặt lưới phù hợp liên quan đến gradient trường vô hướng. Các phương pháp này cho thấy rằng kết quả của nội suy bề mặt rời rạc ngầm định có thể được cải thiện và kêu gọi sự phát triển hơn nữa của các sơ đồ nội suy hiện có.

Từ khóa

#mô hình hóa ngầm định rời rạc #gradient trường vô hướng #nội suy #tối ưu hóa lưới #độ dày tầng địa chất

Tài liệu tham khảo

Calcagno P, Chilès JP, Courrioux G, Guillen A (2008) Geological modelling from field data and geological knowledge. Part I. Modelling method coupling 3D potential-field interpolation and geological rules. Phys Earth Planet Int 171:147–157 Caumon G (2010) Towards stochastic time-varying geological modeling. Math Geosci 42(5):555–569 Caumon G, Gray GG, Antoine C, Titeux M-O (2013) 3D implicit stratigraphic model building from remote sensing data on tetrahedral meshes: theory and application to a regional model of La Popa Basin, NE Mexico. IEEE Trans Geosci Remote Sens 51(3):1613–1621 Cherpeau N, Caumon G, Caers JK, Lévy B (2012) Method for stochastic inverse modeling of fault geometry and connectivity using flow data. Math Geosci 44(2):147–168 Chilès J-P, Aug C, Guillen A, Lees T (2004) Modelling the geometry of geological units and its uncertainty in 3D from structural data: the potential-field method. In: Proc. Int. Symp. Orebody Model. Strateg. Mine Plan, Perth, Australia, pp 313–320 Collon-Drouaillet P, Steckiewicz-Laurent W, Pellerin J, Laurent G, Caumon G, Reichart G, Vaute L (2015) 3D geomodelling combining implicit surfaces and Voronoi-based remeshing: a case study in the Lorraine Coal Basin (France). Comput Geosci 77:29–43 Cowan EJ, Beatson RK, Ross HJ, Fright WR, McLennan TJ, Evans TR, Carr JC, Lane RG, Bright DV, Gillman AJ, Oshust PA, Titley M (2003) Practical implicit geological modelling. In: Fifth Int. Min. Geol. Conf., pp 17–19 Frank T, Tertois AL, Mallet JL (2007) 3D-reconstruction of complex geological interfaces from irregularly distributed and noisy point data. Comput Geosci 33(7):932–943 Hillier MJ, Schetselaar EM, de Kemp EA, Perron G (2014) Three-dimensional modelling of geological surfaces using generalized interpolation with radial basis functions. Math. Geosci., pp 931–953. http://link.springer.com/10.1007/s11004-014-9540-3 Hjelle OY, Petersen SA, Bruaset AM (2013) A numerical framework for modeling folds in structural geology. Math Geosci 45(3):255–276 Jessell M, Aillères L, de Kemp E, Lindsay M, Wellmann F, Hillier M, Laurent G, Carmichael T, Martin R (2014) Next generation three-dimensional geologic modeling and inversion. Special Publ, SEG 18 Lajaunie C, Courrioux G, Manuel L (1997) Foliation fields and 3D cartography in geology: principles of a method based on potential interpolation. Math Geol 29(4):571–584 Laurent G, Caumon G, Bouziat A, Jessell M (2013) A parametric method to model 3D displacements around faults with volumetric vector fields. Tectonophys 590:83–93 Laurent G, Aillères L, Caumon G, Grose L (2014) Folding and poly-deformation modelling in implicit modelling approach. In: 34th Gocad Meet. Proc., pp 1–18 Mallet J-L (2014) Elements of mathematical sedimentary geology: the Geochron model. In: EAGE Publ Mallet J-L, Tertois A-L (2010) Solid earth modeling and geometric uncertainties. In: SPE Annu. Tech. Conf. Exhib. Society of Petroleum Engineers Mallet J-L (2004) Space-time mathematical framework for sedimentary geology. Math Geol 36(1):1–32 Massiot C, Caumon G (2010) Accounting for axial directions, cleavages and folding style during 3D structural modeling. In: 30th Gocad Meet. Proc Maxelon M, Renard P, Courrioux G, Brändli M, Mancktelow N (2009) A workflow to facilitate three-dimensional geometrical modelling of complex poly-deformed geological units. Comput Geosci 35(3):644–658 Moyen R, Mallet J-L, Frank T, Leflon B, Royer J-J (2004) 3D-parameterization of the 3D geological space—the GeoChron model. In: Proc. ECMOR IX Schurbet GL, Lewis TO, Boullion TL (1974) Quadratic matrix equations. Ohio J Sci 74(5):273–277 Souche L, Lepage F, Iskenova G (2013) Volume based modeling-automated construction of complex structural models. In: 75th EAGE Conf. Exhib. Inc. SPE EUROPEC