Сейсмические методы решения геологических задач
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
?ые задачи в большинстве случаев относятся к типу так называемых некорректных задач, когда не гарантируется точное решение без заранее обусловленных предположений. Некорректность обратных задач связана с ограничениями физического и метрологического порядка. Суть этих ограничений заключается в следующем.
Геологические среды представляют собой очень сложные преобразования, характеризуемые множеством параметров. Если, например, с позиции сейсмологии рассматривать только распределение скоростей продольных волн в слоисто-непрерывной осадочной толще сравнительно небольшого объёма, то для этого потребовалось бы определить многие тысячи значений. Ограничение с физической стороны связано с конечностью используемых длин волн (l). В физике колебательных процессов доказывается, что объект любых размеров при любой точности измерений можно обнаружить достоверно только тогда, когда его линейные размеры превышают величину зоны Френеля.
Вторая причина некорректности обратной задачи - наличие погрешностей в измерении волновых параметров: времени распространения, амплитуд, а также производных величин.
В связи с указанными ограничениями решение обратных задач в структурной сейсмологии возможно только в рамках определённых моделей. Выбор моделей, дающих возможность обеспечить наиболее полное извлечение информации, представляет собой весьма непростую задачу.
Существует два основных способа решения обратных задач. В первом из них - способе обращения - аналитически решается прямая задача в рамках заданной обобщённой модели. Затем получают систему уравнений, решение которых позволяет определить эффективные параметры среды.
Второй способ - способ подбора - также базируется на решении прямой задачи, но в рамках более широкого класса моделей. Таким образом, прежде всего определяют класс вероятных моделей. Вслед за этим находят первое приближение для конкретной модели. Решая для неё прямую задачу, осуществляют сравнение теоретически рассчитанных и наблюдаемых зависимостей. По характеру несовпадения корректируется предыдущая модель, а затем снова решается прямая задача. Итерационный вопрос обсуждается до тех пор, пока не будет достигнуто согласие в рамках ошибок наблюдений.
При изучении глубинных оболочек Земли и других планет естественно принимается во внимание их квазисферичность. Сжатие Земли вдоль оси вращения из-за его малости (эксцентриситет равен 1/273) обычно не принимается во внимание. Правдоподобно предположение, что физические параметры, прежде всего скорости распространения волн, должны изменяться в радиальном направлении. Во всяком случае, это относится к глубинным, более стабильным оболочкам, не затронутым активными тектоническими процессами приблизительно в последние полмиллиарда лет.
Такая одномерная постановка задачи традиционна. Однако в последнее время большое внимание уделяется выявлению латеральных изменений скоростей vp и vs в мантии. Это направление получило название сейсмической томографии и основано на просвечивании Земли множеством сейсмических лучей, форма которых в первом приближении считается известной для стандартной Земли. (Пузырёв Н. Н. Методы сейсмических исследований. - Новосибирск, 1992).
Глава 4. Связи с другими научными дисциплинами
Как видно из проведённой работы, сейсмические методы решения геологических задач берут свои истоки из двух огромных разделов науки: физики и геологии. Обработка полученных данных и интерпретация их невозможны без математики. Так как сейсмические методы решения геологических задач являются разделом геофизики, и применяются эти методы очень часто в купе с другими, то можно выделить следующие разделы науки: электроразведка, гравиразведка, магниторазведка. Итак, можно выделить следующие науки, связанные с сейсмическими методами решения геологических задач:
физика;
математика;
геология;
электроразведка;
гравиразведка;
магниторазведка;
литология;
тектоника;
геохимия;
структурная геология;
палеонтология;
стратиграфия;
седиментология
Глава 5. Исследования, проводимые в институтах геологического профиля новосибирского центра СО РАН и лекционные курсы на ГГФ НГУ по данной теме
В ИНГГ СО РАН проблемы геологии нефти и газа нефти и газа Западной и Восточной Сибири являются приоритетными на протяжении десятилетий. За эти годы в институте накоплен уникальный комплекс материалов по геологическому строению, стратиграфии, органической геохимии и нефтегазоносности Сибирского региона.
В то же время, направление, посвященное сейсмостратиграфии этих бассейнов, создано относительно недавно в 1998-2000 гг.
За эти годы специалистами института выполнена интерпретация сотен тысяч километров сейсмических профилей, осуществлено построение сейсмогеологических моделей отдельных нефтегазоперспективных комплексов и объектов, разработаны методические приемы оценки качества коллекторов в различных осадочных комплексах, от венда Сибирской платформы до неокома Западной Сибири.
По рекомендациям института, выданным на основании интерпретации сейсмогеологических материалов, в различных регионах Сибири пробурены параметрические и поисково-разведочные скважины, позволившие изучить новые нефтегазоперспективные комплексы, такие как рифей-кембрийский комплекс пород на востоке Западной Сибири, и привели к открытию ряда н?/p>