Математики нашли золото — Naked Science
6 минут
ФизТех

Математики нашли золото

Российским математикам и геофизикам удалось в разы повысить эффективность электромагнитного метода разведки рудных месторождений.

Математики нашли золото

Работа опубликована в одном из самых авторитетных научных изданий в области вычислительной геофизики.

Метод электромагнитной разведки рудных месторождений с управляемым монохроматическим источником (CSEM) был создан в середине прошлого века. Через заземленные электроды в землю подавали осциллирующий электрический ток и измеряли электромагнитное поле на поверхности. Измеряемое электромагнитное поле зависит от распределения электропроводности под участком работ.

Решая обратную задачу, можно выявить зоны повышенной проводимости, связанные со скоплением металлосодержащей руды. Правда, широкому применению метода мешает то, что расчет результатов измерений по CSEM требует огромных вычислительных ресурсов.

Но теперь ситуация изменилась: в лаборатории прикладной вычислительной геофизики МФТИ под руководством Михаила Жданова удалось создать численный метод, который делает задачу доступной для решения на современных суперкомпьютерах.

«Для решения обратной задачи необходимо сотни тысяч раз рассчитывать электромагнитное поле от заданных электрических токов, — рассказывает один из авторов работы Михаил Маловичко, научный сотрудник лаборатории прикладной вычислительной геофизики МФТИ и научный сотрудник Сколтеха. — Мы предложили новый численный метод, позволяющий кратно ускорить решение прямой задачи на переменном токе».

Однако, чтобы применять подобный алгоритм на практике, его необходимо верифицировать с помощью точных данных о каком-либо конкретном месторождении, полученных при помощи самого дорогостоящего, что есть в геологоразведке, — разведывательного бурения.

Такие данные удалось найти на золоторудном месторождении Сухой Лог в Иркутской области. Открытое в 1960-х, оно считается одним из крупнейших в мире, однако концентрация драгоценного металла в горной породе там сравнительно невелика. Поэтому Сухой Лог был подробнейшим образом изучен — чтобы вести добычу только там, где она максимально эффективна.

«Советская геология в свое время потратила огромные деньги, которые, впрочем, тогда никто не считал, на бурение около 800 разведскважин, — рассказывает один из авторов исследования, Андрей Тарасов, доцент кафедры геофизики СПбГУ. — Поэтому сегодня Сухой Лог представляет собой идеальный полигон для тестирования различных разработок в области геологоразведки и сравнения результатов с имеющимися точными данными».

Обработка этих массивов информации позволила создать детальную трехмерную модель месторождения и протестировать созданный алгоритм решения обратной задачи метода CSEM. Наличие такой модели позволяет обойтись минимальным количеством поисково-разведочных скважин, которые теперь могут понадобиться исключительно для выборочной перепроверки уже имеющихся результатов.

Разработанный российскими учеными метод применим и на месторождениях других типов — медно-никелевых, медно-колчеданных и полиметаллических (свинцово-цинковых) руд.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
ФизТех
213 статей
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
5 марта
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

5 марта
7 минут
Василий Парфенов

С момента появления систем автономного вождения многие задавались вопросом: а как они будут выглядеть в идентичных условия? К счастью, у нас наконец-то появилась возможность сравнить два самых известных автомобильных автопилота: системы разработки Tesla и Waymo — дочерней структуры Alphabet, владеющей Google. Машины проехали по одному маршруту, но сделали это совершенно по-разному, что весьма удивляет.

Позавчера, 15:24
9 минут
Мария Азарова

По числу одобривших его использование стран российский препарат обогнал даже так называемого фаворита Запада — вакцину от Pfizer и BioNTech.

5 марта
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

5 марта
7 минут
Василий Парфенов

С момента появления систем автономного вождения многие задавались вопросом: а как они будут выглядеть в идентичных условия? К счастью, у нас наконец-то появилась возможность сравнить два самых известных автомобильных автопилота: системы разработки Tesla и Waymo — дочерней структуры Alphabet, владеющей Google. Машины проехали по одному маршруту, но сделали это совершенно по-разному, что весьма удивляет.

Позавчера, 15:24
9 минут
Мария Азарова

По числу одобривших его использование стран российский препарат обогнал даже так называемого фаворита Запада — вакцину от Pfizer и BioNTech.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: