Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Следует заметить, что концепция, основанная на отнесении волн к рефрагированным и связанная с предположением о непрерывности v(z) на значительных интервалах глубин, требует капитального физико-химического обоснования, так как в верхах коры наличие положительных градиентов скорости не всегда отмечается (см. гл. 15).
Поведение границы Мохо нестабильно также по латерали. Прежде всего это проявляется в значительных колебаниях мощности коры на континентах приблизительно от 25 до 60 км, а иногда более. В тектонически активных зонах, например, в зонах континентальных рифтов, граница М, как уже отмечалось выше, образует ступени с амплитудой до 10 км и более [Крылов и др., 1981 ]. В некоторых районах фиксируются значительные локальные неровности границы Мохо. Возможно, с этим связаны наблюдаемые при непрерывном профилировании резкие разрывы в корреляции [Сейсмические свойства 1972], а также колебания в амплитудах и форме импульсов преломленных и отраженных волн практически во всех районах.
Принципиально новым достижением при изучении континентальной коры последние два десятилетия следует считать ориентацию на регистрацию докритических (нормальных) отраженных волн на относительно небольших расстояниях от источника, как правило, меньше 20 км. Побудительная причина для этого — во-первых, фиксирование коротких осей синфазности на стандартных сейсмограммах ГСЗ при региональных исследованиях (см. рис. 13.9), во-вторых, значительный
237
Часть IV. Объекты сейсмических исследований
прогресс техники, методики и способов регистрации, используемых при изучении осадочных бассейнов, в первую очередь при поисках нефти и газа. Опыт сейсморазведки показал, что полезные отраженные волны при корректной цифровой обработке можно выделить и надежно коррелировать даже при отношении сигнал/помеха на исходных сейсмограммах значительно меньше единицы. Именно такая ситуация имеет место при изучении строения коры. При глубинных исследованиях (ГСЗ—МОВ) в качестве источников в большинстве случаев, особенно в западных странах, используются вибраторы на средних частотах (5—15 Гц), применяются и взрывные источники группового типа. В большинстве случаев используются многократные системы наблюдений с максимальным удалением источник—приемник не более 20 км, что дает возможность в принципе повысить отношение сигнал/помеха при цифровой обработке данных по способу ОГТ. Вместе с тем, имеются примеры, когда на исходных сейсмограммах отражения выделяются достаточно отчетливо, особенно от крутопадающих границ, тогда как после использования суммирования на временных разрезах при стандартной обработке соответствующие площадки не отмечаются. Связано это с тем, что сканирование обычно производится в достаточно узких пределах скоростей ишт, близких к средним скоростям по вертикали. При больших углах наклона, порядка 60°, скорости vm.r = vJcos <р будут иметь очень большие значения (10—12 км/с). Мигрированный временной разрез для района Кольской сверхглубокой скважины при использовании многократной системы наблюдений и суммировании трасс со скоростями v в пределах от 6 до 12 км/с представлен на рис. 13.16. Максимальная глубина освещения разреза приблизительно равна 25 км. R верхней части наблюдаются «есьма крутые оси синфазности, соответствующие реальным углам наклона границ, равным =60". С увеличением глубины углы наклона закономерно уменьшаются. В. И. Шаров (устное сообщение) предполагает, что большинство границ связано с разломами r земной коре, но это нельзя считать строго доказанным.
В нижней коре естественно было бы предполагать, что наиболее отчетливые нормальные отражения будут связаны с границей Мохо. Однако опыт показывает, что на уровне кора—мантия отражения либо отсутствуют, либо проявляются весьма слабо [Geophysical Framework..., 1989]. Тем не менее в отдельных случаях на временных разрезах возможно более или менее отчетливое отображение границы Мохо, что можно видеть на рис. 13.17 [Vasudevan etal., 1995 ]. В данном случае
10 км
-1
г, с
Рис. 13.16. Временной разрез верхней части земной коры в районе Кольской сверхглубокой скважины (по данным совместных российско-американских исследований).
238
Глава 13. Глубинные исследования земной коры и мантии
4505 ПК
-l-
Рис. 13.17. Временной разрез с наличием отражений от границы Мохо w„« 10 с).
отражения, соответствующие границе Мохо, не остаются выдержанными вдоль линии наблюдений. Средняя часть разреза по линии I0 фактически не содержит отражений, даже с малым радиусом корреляции, но в верхней части разреза на временах до 5,0 с отмечаются относительно пологие оси синфазности с невысоким отношением сигнал/помеха. Необходимо иметь в виду, что в условиях предельно сложного трехмерного строения коровых объектов с нерегулярным распределением отражателей в пространстве и не вполне ясной их природой профили ГСЗ—ОГТ могут дать иногда весьма искаженное представление о реальной среде. Поскольку в настоящее время отчетливо наметилась тенденция проведения детальных исследований коровых объектов, то стандартный подход (профильные наблюдения) в принципе не может обеспечить надлежащую достоверность результатов. Особенно настораживает применение стандартных программ для многократных систем наблюдений, разработанных применительно к изучению осадочных бассейнов, в частности, сканирование при суммировании в небольшом диапазоне изменения скоростей в условиях весьма больших диапазонов изменения углов наклона границ раздела. При таком подходе даже не исключена возможность регистрации отражений субгоризонтальной плоскости (от субвертикальных границ), принимаемых за относительно пологие глубинные границы. В подобной ситуации сканирование следует проводить, как уже отмечалось выше, в более широком диапазоне von и при этом, естественно, выделение отдельных отражателей будет оптимизировано при различных параметрах суммирования. При неоптимальном суммировании трасс могут возникнуть большие искажения, вплоть до потери отдельных осей синфазности. Поэтому в ряде случаев целесообразно осуществлять построение разрезов без суммирования, если обеспечивается достаточно высокое качество исходных сейсмограмм.
