Model geologiczny jako kompleksowe opracowanie kartograficzne na przykładzie cyfrowego modelu geologicznego pokrywy osadowej basenu lubelskiego

Rozwój oprogramowania pozwalającego na wielowymiarowe modelowanie i wizualizację danych geologicznych umożliwił fundamentalny rozwój w naukach o Ziemi. Narzędzia informatyczne stworzone na potrzeby przemysłu, głównie naftowego, stały się na tyle uniwersalne, że obecnie możliwe jest ich wykorzystanie w różnych dziedzinach geologii. Basen Lubelski od wielu lat jest obiektem badań klasycznej kartografii geologicznej. W wyniku prowadzonych prac powstał szereg map geologicznych nawiązujących głównie do problematyki złożowej, związanej z eksploatacją węglowodorów oraz węgla kamiennego. Opracowywany model obejmuje swym zasięgiem obszar basenu, którego granice geologiczne wyznaczają: strefa Kocka od NE, uskoki Ursynów-Kazimierz oraz Izbica-Zamość od SW, uskok Grójca od NW, zaś granicę wschodnią oraz SE stanowi granica państwa. Każdy model geologiczny 3D jest opracowaniem kartograficznym, o określonych granicach przestrzennych, który ukazuje wykształcenie wydzieleń geologicznych w postaci brył geometrycznych. Na podstawie zgromadzonych wszelkich dostępnych danych, sprowadzonych do wspólnego układu współrzędnych geograficznych oraz jednej domeny przestrzennej (głębokościowej), tworzy się powierzchnie, które wraz ze wzajemnymi relacjami tworzą geologiczny model statyczny 3D. W odróżnieniu od płaskiej mapy z przekrojami, model wymusza na autorze ukazanie wgłębnej budowy na całym obszarze modelowanym, eliminując przy tym wszystkie błędy związane z intersekcją.

Ważnym etapem konstrukcji modelu jest zbudowanie bazy danych (zawierającej m.in. archiwalne opracowania kartograficzne, profile otworów wiertniczych, dane geofizyczne, wyniki badań petro- i litologicznych), która umożliwia import wszystkich elementów do programu modelującego. Przed załadowaniem do bazy dane muszą podlegać procesom walidacji, reinterpretacji oraz digitalizacji (w wypadku materiałów analogowych). Analiza danych w środowisku przestrzennym umożliwia porównywanie w jednym obszarze dużej ilości zróżnicowanych danych, eliminację niezgodności oraz dobór obszarów reperowych (o największej koncentracji danych). Model statyczny określa charakterystykę granic pomiędzy poszczególnymi powierzchniami stratygraficznymi (zgodne czy erozyjne), oraz pozwala kontrolować zgodność powierzchni w punktach referencyjnych takich, jak przecięcia profili sejsmicznych z otworami wiertniczymi. Podczas konstrukcji modelu możliwe jest nadanie różnych „wag” różnym punktom referencyjnymi, np. danym z wierceń można przypisać większą wagę niż interpretacjom przekrojów geologicznych. Opracowany model strukturalny może być wypełniany siatką sześcianów – Sgrid, zawierających informacje parametryczne: złożowe, litologiczne, itp. Na podstawie informacji o litologii z wierceń i krzywych karotażowych, stosując metody geostatystyczne i porównawcze można wymodelować rozprzestrzenienie litofacji w obrębie brył modelu. Metodyka zastosowana przy budowie modelu geologicznego pokrywy osadowej Basenu Lubelskiego może zostać wykorzystana z powodzeniem przy budowie modeli złóż soli kamiennej, zarówno pokładowych, jak i zaburzonych czy zdeformowanych w wysadach solnych lub nasunięciach. Zaawansowane oprogramowania pozwalają prowadzić analizy i obliczenia w przestrzeni trójwymiarowej, w różnych ośrodkach skalnych - można dzięki nim określać przestrzenne relacje pomiędzy różnymi typami skał, weryfikować interpretacje czy dużo precyzyjniej obliczać zasoby. Usprawnia to i, przede wszystkim, poprawia jakość interpretacji i obliczeń, dzięki czemu wyniki naszych prac są doskonalsze, znacznie bardziej zrozumiałe i łatwiejsze do wykorzystania.