Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Геология -> Пузырев Н.Н. -> "Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию " -> 78

Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.

Пузырев Н.Н. Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию — Нвс.:НИЦ ОИГГМ, 1997. — 301 c.
Скачать (прямая ссылка): metodiiobseysisled1997.djvu
Предыдущая << 1 .. 72 73 74 75 76 77 < 78 > 79 80 81 82 83 84 .. 187 >> Следующая

/«2J
pv(z)dz
І Vl -pV(r)'
dz
(8.12)
P1S1P1
Рис. 8.5. Лучевые схемы головных обменных волн различных типов. Граница раздела условно принята горизонтальной.
122
Глава 8. Метод преломленных волн
Кривизна сейсмического луча в нижней точке среды выражается формулой, аналогичной (7.4):
В простейшем случае линейного изменения скорости с глубиной — v(z) — v0 + kz — уравнение годографа рефрагированной волны можно выразить в простой форме:
Из формулы (8.13) следует, что в рассматриваемом случае К - const и, следовательно, лучи представляют собой дуги окружностей. Можно показать, что фронты волн также являются окружностями [Пузырев, 1959; Сейсморазведка, 1981].
Для линейного закона изменения скорости с глубиной связь между базой наблюдения / и глубиной 2тш рефрагированного луча выражается зависимостью (3.12).
Кажущаяся скорость на расстоянии / от источника равна
Эта формула может быть использована для вычисления градиента к при известной начальной скорости vQ.
Для других законов плавного изменения скоростей с глубиной необходимые сведения можно найти в справочнике [Сейсморазведка, 1981]. Если градиенты скорости претерпевают достаточно резкие изменения, то на годографах t(J) будут наблюдаться особенности, качественно сходные с изображенными на рис. 7.4 для сферической Земли. Отметим, что для непрерывной среды v(z) при определенных условиях может иметь место явление, близкое к выпадению слоев, т. е. неосвещенность на годографе некоторого интервала разреза.
Заметим, что по аналогии со сферической Землей в рассматриваемой модели среды могут отмечаться кратные монотипные и обменные волны, претерпевшие отражения на свободной границе.
Слоисто-непрерывная среда. В реальных средах, как уже отмечалось в гл. 2, резкие перепады скоростей и градиентность чаще всего существуют совместно. Ограничимся рассмотрением простейшей двуслойной модели. Если v2 = const, a V1 увеличивается с глубиной, причем V1(H) < vv то на резкой границе существует головная волна с наличием скользящего луча. В случае ^ = O годограф головной волны имеет прямолинейную форму, причем i>K = v2. Для наклонной границы при градиентной первой среде V1(Z) ветви головных волн в обоих направлениях приобретают криволинейную выпуклую форму [Гамбурцев, 1959]. Наиболее отчетливо криволинейность будет наблюдаться в направлении падения. В связи с этим нагоняющие годографы не будут строго параллельны.
Во многих случаях прямая задача с приемлемой точностью может быть решена при известном распределении средней скорости в верхнем слое. При таком упрощении можно правильно предсказать особенности годографов головных волн. Так, например, если vml линейно увеличивается слева направо, то годографы в случае горизонтально залегающей границы будут иметь приблизительно такой же вид, как если бы верхняя среда была однородной, а граница поднималась в том же направлении.
Более типичной является модель с переменной скоростью v2. Если V2 увеличивается с глубиной, то луч в нижней среде не будет скользить вдоль границы, а приобретает криволинейную форму с заглублением (рис. 8.6). Чем больше градиент dv2/dz, тем больше заглубление луча. Следовательно, если рассматривать нижний слой изолированно, то в нем распространяется рефрагированная волна. Вместе с тем, в данном случае на границе раздела фронт волны терпит разрыв и потому отчетливо проявляется признак головной волны. Учитывая, что в данной модели главная задача чаще всего состоит в изучении пространственного положения резкой границы раздела и вычислении „граничной скорости" в непосредственной близости от нее, к решению обратной кинематической задачи в подобной ситуации подходят с позиции квазиголовных волн. При достаточно большой плотности наблюдений в принципе нетрудно построить годографы и поля времен, приведенные к границе раздела, и проводить далее интерпретацию в целях нахождения функции v2(z) либо v2(x, z) на основе аппарата кинематики рефрагированных волн.
JcI = / I 1 А2/2' Iv0 V0 24 „2 •
(8.14)
123
Часть III. Методы структурной сейсмологии
Рис. 8.6. Годографы преломленных волн в случае градиентной 2-й среды.
Поскольку заглубление луча во вторую среду и соответственно кажущиеся скорости будут возрастать с увеличением расстояния источник—приемник, то годографы квазиголовных волн принимают криволинейную выпуклую форму (см. рис. 8.6). Естественно, что в данном случае нарушаются свойства параллельности нагоняющих годографов; они будут сближаться по мере удаления от источников. Степень непараллельности оценивается параметром W =
= дА'А^х\ представляющим собой вторую разность между нагоняющими годографами на базе Ах.
Величина 1/ W имеет размерность скорости.
Очень часто, в особенности при изучении поверхности кристаллического фундамента, скорость V2 изменяется по горизонтали за счет субвертикальной слоистости, блоковости и диапиризма. Обычно функция u2(Jc) имеет ступенчатый вид, что отображается на годографах в виде изломов ветвей с различным чередованием по величине кажущейся скорости. В областях излома фазовые годографы могут частично осложняться из-за наложения дифрагированных волн.
Предыдущая << 1 .. 72 73 74 75 76 77 < 78 > 79 80 81 82 83 84 .. 187 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed