Геолого-генетическое моделирование кайнозойских отложений Брестской области с применением информационных технологий

  • Анна Николаевна Маевская Брестский государственный университет им. А. С. Пушкина, бул. Космонавтов, 21, 224016, г. Брест, Беларусь
  • Максим Альбертович Богдасаров Брестский государственный университет им. А. С. Пушкина, бул. Космонавтов, 21, 224016, г. Брест, Беларусь; Брестский государственный технический университет, ул. Московская, 267, 224017, г. Брест, Беларусь
  • Дмитрий Олегович Петров Брестский государственный технический университет, ул. Московская, 267, 224017, г. Брест, Беларусь
  • Николай Николаевич Шешко Брестский государственный технический университет, ул. Московская, 267, 224017, г. Брест, Беларусь

Аннотация

Раскрыты общие принципы применения информационных технологий для создания геолого-генетической модели кайнозойских отложений Брестской области как толщи, обладающей практическим потенциалом для освоения и прогноза новых залежей минерального сырья в регионе. На основе наиболее полных материалов геологического бурения создана первая цифровая геолого-генетическая модель региона, позволившая повысить продуктивность работы с имеющимися геолого-разведочными данными (в сравнении с применявшейся ранее ручной обработкой), детализировать особенности строения кайнозойской толщи исследуемой территории, установить перспективы прироста новых залежей общераспространенных полезных ископаемых и сформировать серию цифровых карт, отражающих пространственную локализацию выявленных залежей нерудного сырья. Предполагается, что созданная модель, с одной стороны, позволит планировать дальнейшее изучение недр региона для развития его минерально-сырьевой базы, а с другой стороны, послужит качественной основой для обеспечения заинтересованных организаций информацией о перспективных залежах общераспространенных полезных ископаемых в области. Процедура реализации модели по предложенной методике включает шесть этапов (от предварительной обработки данных до верификации результатов) и предусматривает создание модели в объемном виде (из-за многослойной структуры используемых геологических данных), а также ее трансформацию в двумерный формат (наиболее доступный для анализа заинтересованными организациями). Полученные в ходе моделирования и представленные в виде нескольких примеров результаты показывают эффективность предложенной методики, которая может быть применена при проведении подобных исследований в других регионах Беларуси.

Биографии авторов

Анна Николаевна Маевская, Брестский государственный университет им. А. С. Пушкина, бул. Космонавтов, 21, 224016, г. Брест, Беларусь

преподаватель-стажер кафедры географии и природопользования факультета естествознания

Максим Альбертович Богдасаров, Брестский государственный университет им. А. С. Пушкина, бул. Космонавтов, 21, 224016, г. Брест, Беларусь; Брестский государственный технический университет, ул. Московская, 267, 224017, г. Брест, Беларусь

доктор геолого-минералогических наук, профессор, член-корреспондент НАН Беларуси; профессор кафедры географии и природопользования факультета естествознания Брестского государственного университета им. А. С. Пушкина, профессор кафедры теплогазоснабжения и вентиляции факультета инженерных систем и экологии Брестского государственного технического университета

Дмитрий Олегович Петров, Брестский государственный технический университет, ул. Московская, 267, 224017, г. Брест, Беларусь

кандидат технических наук; доцент кафедры ЭВМ и систем факультета электронно-информационных систем

Николай Николаевич Шешко, Брестский государственный технический университет, ул. Московская, 267, 224017, г. Брест, Беларусь

кандидат технических наук, доцент; начальник научно-исследовательской части, доцент кафедры природообустройства факультета инженерных систем и экологии

Литература

  1. Demeritt M. Modelling underground structures in ArcGIS. ArcReview [Internet]. 2017 [cited 2022 December 8];2. Available from: https://arcreview.esri-cis.ru/2017/05/14/arcgis-underground-modelling/. Russian.
  2. Khanzhiyan E, Maraev V. Geoinformation system and geodatabase based on the maps of the Atlas of geological structure and petroleum potential of the South of Russia. ArcReview [Internet]. 2005 [cited 2022 December 20];1. Available from: https://arcreview.esri-cis.ru/2005/03/14/atlas-of-geostructure-and-oilgas-southrussia/. Russian.
  3. Zakrevskii KE, Bobrov AV, Vorob’ev DV, Gorkal’tsev AA, Zalyaliev AR, Іvanitskii MY, et al. Geologicheskoe modelirovanie gorizonta Yu1 Tomskoi oblasti [Geological modelling of the Yu1 horizon of the Tomsk region]. Zakrevskii KE, editor. Tomsk: Tomsk State University; 2016. 153 p. Russian.
  4. Walsh SDC, Northey SA, Huston D, Yellishetty M, Czarnota K. Bluecap: a geospatial model to assess regional economic-viability for mineral resource development. Resources Policy. 2020;66:1–11. DOI: 10.1016/j.resourpol.2020.101598.
  5. Prozorov SV, Shpil’man AV, Ulazova EV. Control over deposits of common minerals. ArcReview [Internet]. 2006 [cited 2022 September 12];4. Available from: https://arcreview.esri-cis.ru/2006/10/04/monitoring-of-deposits/. Russian.
  6. Poklonov VI, Semenov FV, Ivanov SK. Creating a predictive mathematical model laws governing the distribution of quartz sand for construction work on the territory of the Republic of Mari El. Prospect & Protection of Mineral Resources. 2015;7:23–26. Russian.
  7. Maevskaya AN, Kroshinskii VA. Metodicheskoe rukovodstvo po sostavleniyu tsifrovykh strukturno-geologicheskikh kart territorii Respubliki Belarus’ v srede ArcGIS [Guidelines for compiling digital structural-geological maps of the territory of the Republic of Belarus in the ArcGIS environment]. Brest: Brest State A. S. Pushkin University; 2021. 28 p. Russian.
  8. Maevskaya AN, Sheshko NN, Bogdasarov MA. Algorithm for processing data of geological surveys using GIS technologies (on the example of the materials of drilling study of Brest region territory). Vesnik of Brest University. Series 5, Chemistry. Biology. Sciences about Earth. 2020;2:94–103. Russian.
  9. Chingizovich AR. Prospects for creating digital models of geological maps using personal geodatabases. ArcReview [Internet]. 2010 [cited 2022 October 18];2. Available from: https://arcreview.esri-cis.ru/2010/05/15/using-of-personal-gdb/. Russian.
  10. Auzin AA, Glaznev VV. [Development of three-dimensional computer models of geological environments]. Proceedings of Voronezh State University. Series: Geology. 2000;5:177–182. Russian.
  11. Vasiliev PV, Ledoux H. Modeling mineral deposits with GIS on the base of 3D Delaunay triangulation and Voronoi diagram. In: Tkachev NA, editor. Informatika: problemy, metodologiya, tekhnologii. Materialy VIII Mezhdunarodnoi nauchno-metodicheskoi konferentsii; 7–8 fevralya 2008 g.; Voronezh, Rossiya. Tom 1 [Informatics: problems, methodology and technology. Proceedings of the 8th International scientific and methodological conference; 2008 February 7–8; Voronezh, Russia. Volume 1]. Voronezh: Institute of International Education of Voronezh State University; 2008. p. 101–110. Russian.
  12. Gordeev EN. [Voronoi diagram: an overview. Recognition, classification, forecast]. Matematicheskie metody i ikh primenenie. 1992;4:41–67. Russian.
  13. Shmeleva AK, Voropinov AA, Novikov IG, Shurygin AV. [Algorithm for accelerating the search for geometric proximity of points for constructing unstructured grids]. Vestnik Sarovskogo fiztekha. 2011;17:37–43. Russian.
  14. Boissonnat J-D, Nullans S. Reconstruction of geological structures from heterogeneous and sparse data. In: Makki K, Pissinou N, Shekhar S, Bergougnoux P, editors. GIS’96. Proceedings of the 4 th ACM international workshop on advances in geographic information systems; 1996 November 15–16; Rockville, USA. New York: Association for Computing Machinery; 1996. p. 3–24.
  15. Ledoux H. Computing the 3D Voronoi diagram robustly: an easy explanation. In: Gold KH, editor. The 4 th International symposium on Voronoi diagrams in science and engineering; 2007 July 9–11; Glamorgan, UK. Glamorgan: Glamorgan Press; 2007. p. 117–129.
  16. Nikiforov IA. [Applying the Voronoi diagram to classify mineral reserves]. In: Orenburg Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Science. Problemy geologii, okhrany okruzhayushchei sredy i upravlenie kachestvom ekosistem. Materialy Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii; 23–24 noyabrya 2006 g.; Orenburg, Rossiya [Problems of geology, environmental protection and quality management of ecosystems. Proceedings of the All-Russian scientific and practical conference; 2006 November 23–24; Orenburg, Russia]. Orenburg: Orenburg State University; 2006. p. 373–376. Russian.
  17. Loktev MA. [Application of the Voronoi diagram based on functional voxel modeling in pathfinding problems]. In: Tolok AV, editor. Sistemy proektirovaniya, tekhnologicheskoi podgotovki proizvodstva i upravleniya etapami zhiznennogo tsikla promyshlennogo produkta (CAD/CAM/PDM-2017). Materialy XVII Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii; 12–14 dekabrya 2017 g.; Moskva, Rossiya [Systems for design, technological preparation of production and management of the stages of the life cycle of an industrial product (CAD/CAM/PDM-2017). Proceedings of the 17th International scientific and practical conference; 2017 December 12–14; Moscow, Russia]. Moscow: V. A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of Russian Academy of Sciences; 2017. p. 53–57. Russian.
  18. Cheremisina EN, Nikitin AA. [Geoinformation systems in nature management]. Geoinformatika. 2006;3:5–20. Russian.
  19. Yartsev VI, Gubin VN, Vysotskii EA. Poiski i razvedka mestorozhdenii mineral’nogo stroitel’nogo syr’ya [Prospecting and exploration of deposits of mineral construction raw materials]. Minsk: Belarusian State University; 2001. 120 p. Russian.
  20. Bogdasarov MA, Sheshko NN, Maevskaya AN. Methodological approaches to forecasting and assessing the resources of building mineral raw materials. Lithosphere. 2021;54:138–146. Russian.
Опубликован
2023-05-22
Ключевые слова: Брестская область, кайнозойские отложения, геолого-генетическая модель, информационные технологии, цифровые карты, общераспространенные полезные ископаемые
Поддерживающие организации Статья подготовлена при финансовой поддержке Министерства образования Республики Беларусь в рамках выполнения задания «Разработка геолого-информационной модели кайнозойских отложений территории Брестской и Гродненской областей как основы для прогнозирования новых наиболее доступных месторождений минерального сырья» государственной программы научных исследований «Природные ресурсы и окружающая среда» на 2021–2025 гг. (№ гос. регистрации 20211417).
Как цитировать
Маевская, А. Н., Богдасаров, М. А., Петров, Д. О., & Шешко, Н. Н. (2023). Геолого-генетическое моделирование кайнозойских отложений Брестской области с применением информационных технологий. Журнал Белорусского государственного университета. География. Геология, 1, 107-118. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/geography/article/view/5432