Порівняльний аналіз різниць прискорення вільного падіння моделі EGM2008 у геологічній інтерпретації

Abstract

Мета дослідження – аналіз різниць прискорення вільного падіння (ПВП), отриманих із глобальної моделі EGM2008 різних ступенів / порядків обчислення, з подальшим порівнянням їх із геологічними даними. Методи- ка. Реалізація мети передбачала кілька етапів, а саме: розрахунок різниць ПВП за даними моделі EGM2008 від 50 до 2190 ступеня / порядку обчислення; створення точкових карт різниць ПВП; порівняння їх із картами корисних копалин і геологічної будови регіону; виявлення спектральних особливостей і аномальних зон; статистичну оцін- ку даних. Дані ПВП класифіковано за 50, 150, 300, 450, 600, 750, 900, 1050, 1200, 1350, 1500, 1650, 1800, 1950 та 2100 ступенем / порядком обчислення. Для утворених наборів даних отримано сітки різниць ПВП, які викорис- тано для створення точкових карт із різними інтервалами розподілу ПВП. Точкові карти порівняно із картами корисних копалин і геологічної будови регіону. Результати. Аналіз показав, що карти типу 2190-50 містять най- більші різниці значень від –82,8 мГал до +60,0 мГал, що вказує на високу щільність гірських порід і різні геоло- гічні структури. Карти типу 2190-150 та 2190-300 продемонстрували менш виражені різниці, але також містять аномальні зони, пов’язані з корисними копалинами з меншою щільністю порід. На основі такого аналізу наведе- но класифікацію потенційної відповідності різниць прискорення вільного падіння до виду корисних копалин. Наукова новизна. Розроблено новий підхід до аналізу прискорення вільного падіння через порівняння різних ступенів / порядків обчислення, що дає змогу виявити специфічні тенденції та аномальні зони, пов’язані із геоло- гічними структурами та корисними копалинами. Практична значущість. Отримані результати дають змогу здійснювати попередню оцінку геологічних умов і розподілу корисних копалин на основі різниць ПВП на тери- торії досліджень. Такий підхід може бути корисним для різноманітних геодезичних, геологічних і геофізичних робіт та досліджень.The study aims to analyze the differences in free-fall acceleration (FFA) derived from various degrees / orders of calculation within the global EGM2008 model, followed by a comparison with geological data. Method. The realization of the objective involved several stages, including the calculation of FFA differences based on the EGM2008 model data from the 50th to the 2190th degree / order of calculation; the creation of point maps depicting FFA differences; comparison of these maps with mineral resources and geological structure maps of the region; identification of spectral features and anomalous zones; and statistical evaluation of the data. The FFA data were classified by degrees / orders of calculation at 50, 150, 300, 450, 600, 750, 900, 1050, 1200, 1350, 1500, 1650, 1800, 1950, and 2100. For each data set, FFA difference grids were generated and used to create point maps with varying FFA distribution intervals. These point maps were then compared with the maps of mineral resources and the geological structure of the region. Results. The analysis showed that the 2190-50 maps displayed the largest differences, ranging from –82.8 мGal to +60.0 мGal, indicating high rock density and varied geological structures. The 2190-150 and 2190-300 maps demonstrated less pronounced differences but still contained anomalous zones associated with mineral resources of lower rock density. Based on this analysis, a classification of potential correspondence between the magnitude of FFA differences and the type of mineral resources has been provided. Scientific novelty. A new approach to analyzing free-fall acceleration has been developed through the comparison of different degrees / orders of calculation, allowing for the identification of specific trends and anomalous zones associated with geological structures and mineral resources. Practical significance. The results obtained enable preliminary assessment of geological conditions and mineral resource distribution based on FFA differences in the study area. This approach can be beneficial for various types of geodetic, geological, and geophysical works and studies.