Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Если годограф, состоящий из двух либо более ветвей, в общем случае криволинейной формы заменить непрерывной кривой со сглаженными углами, то граница раздела на разрезе полностью исчезает независимо от интервала сглаживания на годографе. При этом, что весьма существенно, кривая v(z) в области границы не будет иметь каких-либо особенностей, например, зоны повышенного градиента скорости. Поэтому следует отчетливо представлять себе, что любое сглаживание годографа приводит к полной потере сведений о возможном наличии границ раздела либо переходного слоя.
При определении природы преломленной волны могут быть использованы, особенно при детальных наблюдениях, динамические признаки. Они более характерны для головных волн, образующихся в слоистой среде, и слабо выражены для регулярной непрерывной среды.
Использование моделей непрерывной среды для нахождения функции v(x, z), по-видимому, наиболее опасно в тонкослоистом разрезе без заметно выраженной тенденции увеличения скорости с глубиной. Такие разрезы, по данным скважинных измерений, характерны, например, для некоторых районов Балтийского щита и Уральского горного пояса. На годографах и полях времен t(x, D, построенных по первым вступлениям, в таких условиях нередко отмечается увеличение кажущейся скорости с расстоянием /. В результате обработки экспериментальных данных на разрезах строятся субгоризонтальные границы раздела либо линии v = const, в реальности которых нет полной уверенности. Можно высказать предположение, что указанное выше увеличение кажущейся скорости с расстоянием в подобных условиях может быть связано с неточным осреднением годографа, построенного по серии быстро затухающих субголовных волн.
Сделаем еще два замечания по поводу реальности сейсмических построений в МПВ.
1. Ряд исследователей давно обратили внимание на то, что субгоризонтальные преломляющие границы верхней части кристаллической коры не согласуются со сложностью структуры, выявляемой по геологическим данным. Такая несогласованность особенно отчетливо проявилась в районе Кольской сверхглубокой скважины, где сложная структура среды была подтверждена методом отраженных волн и сейсмическими исследованиями в скважине. Интересные суждения о природе преломленных волн в этом районе были высказаны А. М. Епинатьевой [1989].
2. Нередко разрез u(z) строится по одиночному годографу, что характерно, например, для рекогносцировочных исследований по методике ГСЗ. Предположение о модели горизонтально-слоистой среды в этом случае далеко не всегда оправдывается. Нерегулярности, отмечаемые на годографе, часто считаются связанными с особенностями распределения скоростей по глубине, хотя в действительности они могут быть вызваны, во всяком случае частично, латеральными нсоднород-ностями изучаемой среды. В связи с этим следует указать на общее положение о наличии в МПВ подчас значительных интеграционных эффектов, так как пространство, в котором распространяются целевые волны, может в десятки раз превышать размеры исследуемого объекта.
В заключение отметим основные области применения МПВ, указав прежде всего, что они охватывают очень широкий глубинный диапазон — приблизительно от 10 м до 200 км и более. По объему выполняемых исследований на первое место следует поставить работы по изучению земной коры и верхней мантии (ГСЗ) в модификациях, различающихся главным образом по конструкции систем наблюдений (см. гл. 13). Такие работы следует подразделить на две главные части, отличающиеся по охвату глубин. В первой из них в основном изучают глубинные оболочки, но попутно получают сведения по верхним частям разреза. В другом виде наблюдений основное внимание сосредоточивается на изучении верхних частей разреза в региональном плане. Важной задачей здесь является определение формы поверхности кристаллического фундамента, картирование его по величинам граничных скоростей и другим физическим параметрам. По совокупности данных важно правильно расшифровать блоковую структуру фундамента. Часто захват толщи кристаллической коры по глубине стремятся увеличить до 5—10 км для лучшего понимания структуры консолидированной коры. Детальные исследования кристаллического фундамента обычно 136
Глава 9. Метод отраженных волн
связаны с поисками рудных полезных ископаемых, а также с обоснованием строительства промышленных сооружений, например гидроэлектростанций. Немаловажно при таких исследованиях изучение характера разломов и других субвертикальных образований (см. гл. 15). Детальное картирование по разным параметрам, включая коэффициент Пуассона, характеристики поляризации, определяемые по данным поперечных и обменных волн, имеет при решении многих задач большое значение.
Что касается изучения осадочных бассейнов, то здесь при региональных исследованиях наиболее важна расшифровка структуры нижних высокоскоростных этажей и характера их сочленения с кристаллическим фундаментом. При детальных наблюдениях с целью расчленения осадочных толщ метод преломленных волн в настоящее время применяется редко. Определенным исключением из этого правила может служить изучение формы поверхности соляных куполов, но и эта задача, бывшая когда-то классической в МПВ, чаще всего решается сейчас с привлечением отраженных волн.
