Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
на arcsin (vsl/vp2). На рис. 8.12 в качестве примера приведены годографы и линии ґ02(;с) для волн PPP и PPS. Отчетливо видно, что последняя из них более дифференцированна. Это объясняется различием в скоростях vPl и Un, а также в углах выхода if2pp и i{2ps.
Главный недостаток способа вычисления
глубин по L,
предположение о прямо-
линейности границы и постоянстве vT на интервале между выходами лучей. Для слабых границ раздела (il2 > 45°) этот интервал будет
Рис. 8.12. Годографы и линии t02 волн PPP и PPS, образующихся на поверхности неглубоко залегающего кристаллического фундамента:
/ — скважина; 2 — линия сброса.
Глава 8. Метод преломленных волн
превышать удвоенное значение глубины. Так, для границы Мохо он равен примерно 100 км. Поэтому наряду со способом полей времен, отличающимся сложностью реализации, осуществляют построения по способу сопряженных точек. Изложение его дано в ряде специальных руководств. Здесь отметим только, что сопряженными на встречных годографах называются точки, для которых лучи выходят из одной и той же точки на границе раздела. Расстояние между сопряженными точками может быть вычислено по формуле (8.2) для абсциссы начальной точки годографа головной волны.
При использовании упрощенных систем наблюдений, когда получают записи в отдельных точках либо на некоторых станциях, оценка параметров среды носит приближенный характер. При такого рода исследованиях предполагается, что vmi известна. В случае изолированных годографов с одним ПВ иг принимается равной vK соответствующих ветвей годографа, а глубины находятся по отсечкам J02 на оси времен. Результат интерпретации представляется в виде колонки скоростей по z. В модификации точечных либо дифференциальных зондирований [Пузырев и др., 1975] при относительно плотном расположении источников наиболее рационально проводить интерпретацию по способу полей времен t(x, 1), понятие о которых было дано выше. Построение линий / = const облегчает одновременно дискретную корреляцию волн. На основе (8.6), полагая cos ^=1, значения vr и Нт в заданной точке профиля вычисляют по двум линиям I1 - const и I2 = const, используя простые формулы
V = j—~; Нт = .\п . rl. (8.18)
Общий вид экспериментального поля времен t(x, D сходен с изображенным на рис. 8.4 для теоретического примера.
Динамические параметры сейсмограмм преломленных волн, прежде всего амплитуды, в количественной форме используются преимущественно для вычисления коэффициентов поглощения и соответственно добротности Q. Способы нахождения этих параметров подробно изложены в работах [Епинатьева, 1960; Берзон и др., 1962]. Принцип приближенного вычисления коэффициента поглощения в нижней среде по амплитудным графикам головной волны заключается в следующем. Предположим, что измерение проводится на большом расстоянии от начальной точки (/ > Тогда формулу для амплитуды незатухающей головной волны (см. гл. 3) можно приближенно записать в виде а = с1~2. Здесь учитывается только расхождение преломленной волны. Предположим далее, что верхний слой однороден, имеет постоянную мощность и неизменный коэффициент поглощения аг Вводя коэффициент поглощения а2 во второй среде в виде экспоненциального множителя и производя логарифмирование, запишем
In cd* = In с - а21. (8.19)
Если по оси абсцисс отложить расстояние источник—приемник /, а по оси ординат величину In al2, то наблюденный амплитудный график преобразуется в прямую линию, наклон которой определяет значение коэффициента поглощения в нижней среде. Чаще всего показатель степени при / под знаком In не фиксируется, а определяется путем подбора исходя из требования оптимального спрямления редуцированного указанным способом амплитудного графика.
Вторым количественно определяемым физическим параметром, также имеющим большое значение для понимания структуры среды, является коэффициент Пуассона либо, соответственно, отношения vs/vp и vp/vs. Эти величины находятся как непосредственно по значениям vrP и vrS при параллельной регистрации продольных и поперечных волн, так и по соотношению времен вступлений tp и ts. В последнем случае находятся только интегральные значения коэффициентов Пуассона в некотором объеме.
Укажем еще на важность изучения анизотропных свойств среды, к чему в последнее время приковано внимание большого числа исследователей [Чесноков, 1977; Пузырев и др., 1985]. В методе преломленных волн обычно ограничиваются определением эффективного коэффициента анизотропии, который наиболее надежно находится для S-волн путем сопоставления времен вступлений SV- и Stf-составляющих (см. рис. 8.10). С анизотропией среды тесно связано аномальное поведение поляризации поперечных волн в заданной плоскости наблюдений. Пока что поляризационные аномалии в большинстве случаев используются в качественной форме наряду с другими динамическими аномалиями.
131
Часть III. Методы структурной сейсмологии
В настоящее время предпринимаются серьезные усилия автоматизировать процесс обработки и интерпретации применительно к головным волнам [Старобинец E., Старобинец M., 1983]. Процесс создания системы такой обработки пока нельзя считать завершенным. Здесь укажем только на принципиальные основы одного из простейших способов. Предполагается, что на заданном участке профиля граница прямолинейна Hv1 = const, vr = const. Кроме того, как обычно, cos <р » 1. Вычтем из (8.1) величину l/vr. Тогда можно записать
