Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
168 194 200 206 212 218 224 м
.!'отрыв ¦
ІДЯНІІН
ш
Рис. 15.14. Временной разрез MOB D1, на котором карстовые воронки отмечаются в виде потери корреляции верхних отражающих горизонтов. Пояснение см. в тексте.
285
Часть IV. Объекты сейсмических исследований
и 5
Рис. 15.15. Сопоставление vp и V3 в зонах оползней (2) и ненарушенных грунтов (У) для различных песчано-глинистых пород (по данным табл. 14 [Огильви, 1990]).
через 2 м. Волны возбуждались ударным вертикальным источником с синхронным накоплением. Видимые частоты отраженных волн при цифровой обработке с деконволюцией и частотной фильтрацией составляют 100—150 Гц. Неглубокозалегающие карсты отличаются прекращением корреляции в верхних отражающих горизонтах. Один из них в центральной части профиля совпадает с трещиной в стене здания, изображенного на рис. 15.14 в виде кирпичиков.
Системы D1 весьма эффективны при обнаружении карстов под дном рек [Калинин и др., 19851, но их можно реализовать только в условиях надежного выделения отражений от границ в верхней части разреза. Если это условие не соблюдается, то требуется применять системы многократных перекрытий. В этом варианте важно вести суммирование трасс при относительно небольших 1тх. При несоблюдении этого условия могут быть размыты границы карста и пропущены близкорасположенные карстовые воронки. Весьма эффективным средством обнаружения карстов, особенно заглубленных, следует считать применение метода межскважинного просвечивания [Карус и др., 1986; Огильви, 1990].
В карстовых воронках скорости vp и V3 обычно меньше, чем в областях, не затронутых карстовым метаморфизмом. Поэтому при использовании МПВ либо реверсивного просвечивания воронки обнаруживаются в виде экстремумов на амплитудных кривых a Ce), а также в виде временных аномалий. При использовании трехкомпонентных установок сейсмографов присутствие карстов может проявиться в виде поляризационных эффектов, например, в виде изменения соотношения амплитуд импульсов на отдельных составляющих.
Изучение оползней представляет значительные трудности, поскольку изменение физических параметров, в частности упругих, происходит чаще всего в ограниченной области пространства. Это связано с тем, что при изучении оползня важное значение имеет выделение зоны скольжения. Как показали наблюдения в скважинах, в этой зоне имеет место понижение скоростей vp и vs (рис. 15.15). Характерно, что уменьшение скоростей в зонах оползней отмечается для песчано-глинистых пород различного литологического состава. Поскольку слой оползня имеет малую толщину, пониженные скорости vp и vs и располагается на небольших глубинах, то применение наземных методов (MOB и МПВ) обычно затруднительно для оконтуривания оползнеопасных зон, хотя это утверждение нельзя считать абсолютным, если принять во внимание широкие возможности использования динамических характеристик записи.
Что касается фиксирования многолетней мерзлоты, то основные сведения об этом были рассмотрены в предыдущей главе. С позиций инженерной сейсмологии наиболее ценными являются сведения о параметрах мерзлоты в самой верхней части разреза, причем не только о мощности слоя, но и пространственном распределении скоростей в нем. Наиболее полно эта задача решается методом скважинной сейсмики, а также МПВ. Последний может дать сведения об азимутальной анизотропии на 5-волнах, а при больших расстояниях от источника можно зарегистрировать поверхностные волны. При изучении островной мерзлоты значительный интерес может представлять регистрация дифрагированных волн на концах слоя.
15.2.4. ОБ ИЗУЧЕНИИ СКАЛЬНЫХ ПОРОД
Изучение структуры скальных пород необходимо прежде всего при проектировании гидротехнических сооружений [Савич и др., 1990]. Как правило, в этом случае получение сведений о слоистости не является первостепенной задачей. Основной интерес представляет изучение внутренней структуры скальных массивов, обнаружение зон трещиноватости и поверхностей скола. Важной задачей является определение параметров анизотропии, прежде всего в горизонтальной плоскости. Естественно, что решение таких сложных задач возможно только при трехкомпонентной регистрации 286
Глава 15. Решение задач рудной и инженерной геологии
287
волн и различной направленности излучения в источниках. Наиболее полная информация об объектах, как правило, может быть получена при скважинных наблюдениях, включая меж-скважинное просвечивание. В некоторых случаях целесообразно использовать просвечивание на преломленных волнах при наземных наблюдениях.
В заключение раздела о применении сейсмических методов при решении задач инженерной геологии отметим следующую их особенность. Если при решении целевых задач в региональной, нефтяной и рудной сейсморазведке сейсмические исследования непосредственно связаны с решением геологических проблем и поиском полезных ископаемых, то инженерная геофизика и сейсморазведка, в частности, связаны прежде всего с проблемами грунтов и горного дела.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
О совершенствовании методов сейсмологии
Как следует из изложенного, современная сейсмология представляет собой весьма разветвленную область знания. Поскольку требования к достоверности и точности результатов непрерывно возрастают, то каждая из главных ветвей нуждается в совершенствовании методов по всем их компонентам. Но здесь мы, не претендуя на полноту, коснемся только некоторых вопросом достаточно общего характера.
