Под руководством профессора-геофизика и директора Международного Консорциума CEMI Михаила Жданова, в лаборатории прикладной вычислительной геофизики МФТИ, удалось создать численный метод, позволяющий получить объемное изображение, показывающее распределение электропроводности породы в толще месторождений (золотоносных, медно-никелевых, медно-колчеданных и полиметаллических свинцово-цинковых руд). Новейший метод позволят вывести разведку месторождений на качественно новый уровень.
В разработке метода участвовали ученые из Санкт-Петербургского государственного университета, Сколковского института науки и технологи, Московского физико-технического института и Университета Солт-Лейк Сити. Вычислительные ресурсы были предоставлены Центром коллективного пользования НИЦ Курчатовского института и Центром Сколтеха.
Метод электромагнитной разведки (Controlled-Source Electromagnetic Method или CSEM) был придуман еще в 50–е годы. Заключается он в том, что в пробуренные в земле отверстия устанавливаются электроды, через которые подается осциллирующий электрический ток. Далее, измеряя электромагнитное поле на поверхности, можно определять электропроводность под участком работ. Решение обратной задачи позволяет выявить зоны со скоплением металлосодержащей руды, которые имеют повышенную проводимость.
В морской геофизике CSEM метод используется начиная с 2000-х годов. Платформу с датчиками погружают на дно и протаскивают по территории шельфа буксиром. Но на суше, метод не был реализован до сегодняшнего дня, из-за невозможности обсчета результатов требующих тяжелой математики и огромных вычислительных ресурсов, ведь рассчитывать электромагнитное поле от заданных электрических токов придется сотни тысяч раз. Теоретически, чтобы снизить объем вычислений, можно выполнять измерения на постоянном токе, но точность метода при этом сильно пострадает.
Теперь ситуация изменилась, новейший численный метод сокращает объем необходимых вычислений, делая задачу выполнимой с применением современных суперкомпьютеров. Говоря математическим языком, был разработан предобуславливатель специального вида, учитывающий специфику геофизических измерений и физические особенности распространения электромагнитного поля в геологической среде. На этой основе был разработан алгоритм решения обратной задачи для вычислительных систем с распределенной памятью.
Верификация новейшего числового метода была проведена на знаменитом и крупнейшем в мире золоторудном месторождении Сухой Лог, которое было открыто в 60-е годы. Более двух тысяч тонн золота залегает в этом месторождении, при том что запасы среднестатистического месторождения не превышают нескольких десятков тонн.
Месторождение, хоть и обладает грандиозными запасами золота, но чрезвычайно сложное в разработке, из-за низкой концентрации золота в горной породе (всего около 2 грамма на тонну руды).
В Советское время деньги никто не считал, и для разведки месторождения было пробурено почти тысяча разведочных скважин. Такая работа, в нынешнее время стоила бы сотни миллионов долларов.
Применив разработанный числовой метод к уже разведанному месторождению, ученым удалось доказать возможность решать обратную задачу CSEM. Сухой Лог имеющий довольно точные и проверенные данные, оказался идеальным полигоном для тестирования.
Произведя измерения и применив новейший численный метод, ученые создали цифровую трехмерную модель месторождения. Наличие такой модели позволяет обойтись минимальным количеством поисково-разведочных скважин (исключительно для перепроверки уже имеющихся результатов).
