Ryska matematiker och geofysiker har gjort en standardteknik för malmprospektering flera gånger effektivare. Deras resultat redovisas i Geophysical Journal International .

Den elektromagnetiska metoden med kontrollerad källa, känd som CSEM, går tillbaka till mitten av 1900-talet. Det handlar om att använda jordade elektroder som injicerar en oscillerande elektrisk ström i jorden. Det elektromagnetiska fältet mäts sedan på ytan. De resulterande data gör det möjligt att kartlägga den elektriska resistiviteten hos berget under ytan genom att lösa det som kallas ett omvänt problem. Detta är användbart eftersom en låg resistivitet tyder på närvaron av metallmalm. En betydande begränsning av CSEM, som har begränsat dess tillämpningsområde, är dess höga efterfrågan på datorresurser.

Nu, en forskargrupp ledd av Michael Zhdanov från Applied Computational Geophysics Lab vid Moskvainstitutet för fysik och teknologi har skapat en numerisk metod som gör beräkningarna genomförbara för moderna superdatorer.

"Att lösa det omvända problemet innebär att man beräknar - tusentals gånger - det elektromagnetiska fältet från en given fördelning av elektrisk ström, "sade pappers medförfattare Mikhail Malovichko från Skoltech och MIPT Applied Computational Geophysics Lab." Vi har föreslagit en ny numerisk metod som påskyndar framåtriktade problemberäkningar på växelström flera gånger, vilket gör det omvända problemet löst på moderna superdatorer."

Dock, att använda algoritmen för prospektering, det måste först verifieras med hjälp av exakta uppgifter om verkliga malmfyndigheter. Mycket tillförlitliga referensdata tillhandahålls av den dyraste geologiska prospekteringsteknik som finns – prospekteringsborrning.

Lyckligtvis, sådan data visade sig vara tillgänglig på Sukhoi Log guldfyndigheten, 900 kilometer nordost om Irkutsk, Ryssland. Upptäcktes på 1960-talet, inlåningen är en av de största i världen. Som sagt, koncentrationen av ädelmetaller i berget är ganska låg. Av denna anledning, Sukhoi Log granskades noggrant för att endast kunna utvinna malm där det är ekonomiskt lönsamt.

"Sovjetunionen spenderade en enorm summa pengar för att borra mer än 800 borrhål i en strävan, vars ekonomiska genomförbarhet inte var föremål för några kontroller ändå, " sade studiens medförfattare Andrei Tarasov, som är docent vid institutionen för geofysik, St Petersburg State University. "Detta gör Sukhoi Log till den idealiska platsen för att testa nyutvecklade geologiska undersökningstekniker genom att jämföra deras förutsägelser med de exakta data som är tillgängliga från borrning."

Genom att bearbeta de stora mängderna tillgängliga data, MIPT-Skoltech-teamet skapade en detaljerad 3D-karta över området och testade den nya algoritmens förmåga att lösa det omvända problemet i CSEM. Den nya modellen gör det möjligt för prospektörer att nöja sig med så få undersökande hål som möjligt:​​Borrningen används endast för att verifiera modellprognoser.

Tekniken som utvecklats av de ryska forskarna är användbar för att söka efter andra sorters malmer, inklusive koppar-nickel, vulkanogen massiv sulfid, och polymetalliska avlagringar.