Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Как уже отмечалось выше, в последующих вступлениях нередко фиксируются закритические отраженные волны. Наибольшее количество примеров такого рода наблюдается при изучении земной коры, когда на сейсмограммах систематически регистрируются отраженные волны от границы Мохо на расстояниях (3-s-6)#. На рис. 8.8 приведена сводная сейсмограмма для расстояний 140—210 км от источника, редуцированная при vr - 6,0 км/с. В первых вступлениях фиксируется относительно слабая преломленная волна Pn от границы Мохо, а в последующих — интенсивная отраженная волна PJJp от той же границы. Дополнительные иллюстрации волн, регистрируемых на больших расстояниях от источника, приведены в гл. 13. Если преломленная волна образуется на тонком слое, то она быстро затухает с расстоянием и доминирующей становится отраженная волна от того же слоя, как докритическая, так и закритическая [Достижения..., 1984]. Иногда такого рода отражение воспринимается на сейсмограмме как первое вступление.
При изучении кристаллического фундамента, а также других объектов, выясняется, что среда ниже опорного горизонта имеет блоковый характер либо состоит из крутонаклонных слоев. Пространственное определение границ блоков имеет в этом случае весьма важное значение. Если скользящая волна пересекает границу двух блоков с существенно различными скоростями, то на сейсмограммах отмечается излом оси синфазности, качественно свидетельствующий об изменении граничной скорости [Берзон и др., 1962; Берзон, 1977]. Граница блока будет зафиксирована более надежно, если на сейсмограмме резко изменяется амплитуда колебаний. Как правило, при переходе из блока с большей скоростью в блок с меньшей скоростью амплитуда преломленной волны увеличивается, что соответствует физическим предпосылкам метода. Отметим, что кроме эффекта
Рис. 8.8. Пример регистрации волн Р, Pn и P^ при точечных наблюдениях; скорость редукции 6 км/с.
126
Глава 8. Метод преломленных волн
Рис. 8.9. Регистрация преломленных про- $V v = 1,5 км/с
дольных волн в области ступени на попе речном профиле.
Рис. 8.10. Преломленные волны от источников типа направленной горизонтальной силы. Пункты возбуждения совпадают.
изменения амплитуды в этом случае нередко наблюдается осложнение записи, связанное с наложением дифрагированных волн. Дифракционные явления наиболее отчетливо проявляются при наличии
выклинивания слоя, а также ступени либо крутой флексуры в границе. Как отмечалось в предыдущем параграфе, наличие ступени проявляется прежде всего в смещении осей синфазности в соответствующих крыльевых частях. Часто наличие ступени либо сброса наиболее контрастно отмечается на непродольных (поперечных) профилях. Последнее иллюстрируется рис. 8.9 для ступени относительно небольшой амплитуды. Слабые волны в средней части сейсмограммы, по-видимому, относятся к типу дифрагированных [Берзон и др., 1962].
В последние годы наряду с продольными волнами все большее внимание уделяется регистрации поперечных и обменных волн, в том числе преломленных. На относительно небольших расстояниях от пункта возбуждения преломленные волны записываются на сейсмограммах от источников типа направленной горизонтальной силы: X — для волн SV и Y — для волн SH (рис. 8.10). Аналогичным образом ориентированы оси максимальной чувствительности сейсмографов (х, у). На представленных записях можно видеть, что при возбуждении колебаний в одной и той же точке волны SH имеют меньшие времена вступлений, чем волны SV. Обратное соотношение имеет место для кажущихся скоростей. Эти эффекты связаны с наличием анизотропии среды, причем ось анизотропии в данном случае имеет субвертикальное направление.
Поперечные волны различной поляризации часто отмечаются на сейсмограммах от взрывных ненаправленных источников, причем нередко интенсивность их настолько велика, что они регистрируются также вертикальными сейсмографами. Как отмечалось в гл. 4, поперечные волны от взрывов наиболее систематически фиксируются на сейсмограммах в случае использования больших зарядов.
В комплексе многоволновых исследований МПВ важное место занимают обменные головные волны, в первую очередь те, которые выходят из источника как продольные (PPS, PSP, PSS) (Пузырев и др., 1985; Скважинная... геофизика, 1989]. На рис. 8.11 представлены сейсмограммы z-и ^-компонент от одного и того же взрыва с записью всех указанных типов волн, образующихся на поверхности кристаллического фундамента, выше которого залегает относительно низкоскоростная терригенная толща. В данном случае выполняется условие vs2 > vpi, что обеспечило регистрацию всех
1,5 3,0 PPP
Рис. 8.11. Сейсмограммы г- и ^-компонент с записью трех типов обменных головных волн, образующихся на поверхности кристаллического фундамента.
Часть III. Методы структурной сейсмологии
трех видов обменных головных волн. Наибольшее значение имеют волны типа PPS, обладающие, в частности, тем преимуществом, что они образуются без указанного выше ограничения.
8.4. СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
Ниже приводятся в основном простые способы обработки экспериментальных данных и решения обратных задач отдельно для головных (субголовных) и рефрагированных волн.
