Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Наряду с профильными наблюдениями в некоторых случаях целесообразно проводить съемки по площади из заданного пункта возбуждения. В результате строится карта изохрон для отдельных участков, на которых отмечаются также особенности динамических характеристик волн. В процессе таких наблюдений изучают параметры азимутальной анизотропии как по продольным, так и по поперечным волнам.
10.4. РЕВЕРСИВНОЕ ПРОСВЕЧИВАНИЕ
Как уже отмечалось выше, реверсивное просвечивание осуществляется на восходящих лучах при расположении источников на поверхности земли либо вблизи нее. В общем случае можно при этом использовать все четыре вида вторичных волн: головные, рефрагированные, отраженные и дифрагированные. Однако чаще всего при просвечивании используются преломленные волны. С принципиальных позиций не имеет значения, головные или рефрагированные волны проникают на глубину и вновь возвращаются на поверхность земли. В большинстве случаев волны, имеющие реверсивный путь, следует относить к рефрагированным.
Надо различать два вида реверсивного просвечивания, основанных соответственно на использовании монотипных и обменных волн. В каждом из них применяются как естественные источники (землетрясения), так и искусственные.
Монотипные волны. Главной особенностью этой модификации является не изучение регулярных границ раздела путем регистрации вторичных волн, а обнаружение аномальных по физическим параметрам зон и вероятных контуров тех или иных геологических тел сложной конфигурации. При использовании искусственных источников осуществляется просвечивание на монотипных волнах для обнаружения ограниченных по размерам геологических объектов той или иной природы. В качестве объектов могут выступать рудные тела, блоки земной коры, вулканические очаги, зоны дробления и др. 182
j лава ju. сейсмическое просвечивание
Рис. 10.8. К реверсивному просвечиванию объекта ограниченных размеров при наличии встречной системы наблюдений.
Рассматриваемая модификация базируется на изучении кинематических и динамических аномалий, вызванных пересечением данного объекта фронтом восходящей волны. Кинематические аномалии даже небольшой величины надежно фиксируются при наличии нерегулярностей в поле скоростей, и на них прежде всего обращается
внимание.
Небезынтересно отметить, что первые работы по поискам соляных куполов в районе Мексиканского залива выполнялись в модификации проходящих волн. Идея способа состояла в том, что при наблюдениях на непродольном профиле от удаленного взрыва наличие соляного купола фиксировалось в виде локальной аномалии пониженных времен первых вступлений. Из динамических аномалий основное значение в этом случае имело понижение уровня амплитуд, обусловленное потерей энергии на отражение, преломление и рассеивание.
При реверсивном просвечивании по известным размерам аномалий Ax и A2 в двух противоположных направлениях (рис. 10.8) можно приближенно судить о размерах объекта. Если известны углы выхода L и I2 на встречных системах и расстояние L между центрами аномалий, то легко посчитать глубину залегания центра объекта С, предположив, например, что фронты волн плоские: H = Ll (tg I1 + tg I2). Поперечные размеры объекта в направлении лучей соответственно равны cos ix и A2 cos L2.
По величинам кинематических аномалий могут быть рассчитаны не только размеры объекта, но и скорости в нем. Динамические аномалии при просвечивании тел ограниченных размеров проявляются за счет дифракции и внутриобъектных отражений. Наложение этих волн на прямые изменяет облик сейсмограмм, например, в части протяженности импульсов и соотношения между амплитудами отдельных экстремумов.
Следует иметь в виду, что размеры кинематических и динамических аномалий всегда больше рассчитанных на основе лучевых представлений. В связи с этим получаемое изображение объекта будет несколько расплывчатым. Это прежде всего связано с недоучетом дифракции.
Отметим попутно, что реверсивное просвечивание от удаленных источников может оказаться полезным при вычислении статических поправок. При этом необходимо стремиться выделять сигналы в процессе обработки на возможно более высоких частотах. В ходе таких исследований может быть осуществлено разделение аномалий по глубине заложения искажающего объекта. Собственно статические аномалии остаются неизменными по форме и положению на профиле, тогда как искажающие факторы глубокого заложения будут мигрировать по профилю, особенно для пунктов взрыва, располагающихся по разные стороны от тех или иных нерегулярностей в разрезе.
Нередко аномалии, обусловленные глубинными нерегулярностями в среде, например трещино-ватостью, имеют большие размеры, и миграцию для противоположно направленных удаленных источников трудно обнаружить. В этом случае при кинематической интерпретации находят величины отклонения годографа от некоторого нормального и определяют тем самым остаточную аномалию At(x). Нахождение размеров глубинного возмущающего объекта является некорректной задачей. Надежность ее решения возрастает, когда имеются некоторые априорные данные о разрезе. Так, например, если известно положение нижней кромки объекта, то форму его можно определить, с той или иной степенью приближения, путем решения системы линейных уравнений, в результате чего находятся дефекты величин скоростей в заранее задаваемых ячейках.
