Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Вторая группа по системам наблюдений чаще всего занимает промежуточное положение между первой и третьей группами. В третьей группе в настоящее время, как правило, используются те же самые системы, что и при детальных исследованиях. Особенности систем наблюдений при поисковых и детальных разведочных работах связаны прежде всего с прогнозированием месторождений полезных ископаемых. Достаточно подробно системы наблюдений для этих видов исследований будут рассмотрены в специальных главах. Отметим только, что все большее применение находит методика многократных перекрытий, когда источники и приемники размещаются на профилях через примерно равные интервалы.
При региональных и поисково-разведочных работах системы наблюдений проектируются с учетом принципа взаимности прежде всего в его кинематической форме, т. е. соблюдение равенства времен вступлений целевых монотипных волн при перемене местами источника и приемника.
Указанные выше системы наблюдений рассматривались как бы со статических позиций без учета времени проведения эксперимента и последующего расширения конфигурации распределения источников и приемников. Если принять это во внимание, т. е. рассматривать системы наблюдений в их динамике, то появляется возможность формировать их с более общих позиций как в пространстве, так и во времени.
Пусть в данном районе площадные либо профильные исследования проводятся с использованием карьерных взрывов. Прием колебаний от одного источника не дает достаточных результатов для решения поставленной задачи. Регистрация колебаний от других подобных источников, распределенных во времени и в пространстве, в итоге позволяет создать относительно равномерную систему расположения источников и приемников на заданной площади.
При формировании систем наблюдений большое значение имеет учет степени детальности изучения волнового поля, ожидаемого отношения сигнал—помеха, возможности последующей обработки сейсмограмм.
Различают три основных вида регистрации колебаний: точечный, кусочно-непрерывный (дифференциальный) и непрерывный. В первом из них целевые волны могут быть идентифицированы и измерены их параметры только при достаточно высоком отношении сигнал—помеха (>1,5—2,0). Волны с малым радиусом корреляции, хотя и могут быть отмечены на сейсмограммах, но не будут надежно прослежены по совокупности удаленных друг от друга станций. Такой способ в варианте трехкомпонентной регистрации широко используется в сейсмологии землетрясений, а также во взрывной сейсмологии при проведении региональных исследований малой детальности. В последнем случае часто ограничиваются регистрацией только на z-компоненте. В способе кусочно-непрерывного профилирования либо дифференциального зондирования на каждой из разнесенных друг от друга станций располагается группа, чаще всего линейная, близко расположенных сейсмографов. Это дает возможность более надежно разделить волны с различными радиусами корреляции и использовать при выделении сигналов простейшие приемы многоканальной селекции. В третьей группе плотное расположение сейсмографов предусматривается по всему профилю, реже площади. Это позволяет выделить не только отдельные сигналы на трассах, но и коррелировать их в виде упорядоченной последовательности. Большая густота расположения приемников дает возможность применять разнообразные способы выделения слабых сигналов, особенно в случае высокой плотности расположения источников.
Часть I. Общие вопросы теории и методики
Главной задачей применяющихся в настоящее время сейсмических методов является изучение пространственного распределения физических параметров и показателей спонтанной сейсмической активности. При этом предполагается, что указанные пространственные распределения не изменяются сколько-нибудь существенно во времени, во всяком случае на протяжении нескольких столетий. Однако к настоящему времени накопилось достаточно фактов, опровергающих это предположение. Так, например, в зонах активного проявления сейсмичности и современного вулканизма физические характеристики горных пород на глубине и вблизи от поверхности земли могут заметно изменяться за короткие промежутки времени. Аналогичные эффекты наблюдаются при извлечении из недр большого количества полезных ископаемых. В любом случае может изменяться не только распределение физических параметров, но и режим сейсмичности, на что указывается в гл. 6.
В связи со сказанным в настоящее время интенсивно развивается направление, получившее название сейсмического мониторинга, т. е. изучение характера изменения сейсмических полей во времени [Проблемы..., 1987; Гамбурцев А. Г., 1992]. Сейсмический мониторинг подразделяется на пассивный и активный. В первом из них фиксируются волновые поля и их особенности временного распределения от спонтанных источников, прежде всего техногенного происхождения. Последнее связано с тем, что процессы в этом случае протекают достаточно быстро и за относительно короткий промежуток времени могут быть обнаружены те или иные закономерности их протекания. На стандартных сейсмологических сетях станций в сейсмоактивных районах подобная задача не всегда может быть решена даже за длительный период наблюдений.
