Сейсмические методы решения геологических задач
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
?тот параметр связан с глубиной залегания и наклоном изучаемых границ, степенью дифференциации среды. В модификации рефрагированных волн длина годографа полностью определяется глубиной проникания луча в среду, т. е. величиной градиента скорости.
При изучении глубоко залегающих объектов преломлённые волны всегда регистрируют на достаточно больших расстояниях от источника. В связи с этим в полезной части сейсмограмм МПВ не отмечаются низкочастотные волны - помехи, связанные с неоднородностью верхней части разреза (ВЧР).
При работах на суше наилучшая отдача упругой энергии продольных волн в грунт обеспечивается при взрывах в скважинах глубиной в несколько десятков метров. Экспериментально доказано, что сейсмический эффект взрыва значительно повышается, если заданный заряд разместить в группе близко расположенных пунктов. Иногда взрывы проводят в искусственных или естественных водоёмах.
При работах в морских условиях (на шельфах) используют в основном взрывные источники. Следует отметить, что поперечные волны используются в МПВ для малоглубинных исследований.
МПВ, безусловно, обладает рядом положительных качеств, что обеспечило его широкое применение на практике на протяжении многих десятилетий в режиме постоянного совершенствования. Среди них следует отметить:
широкий диапазон глубин исследования - от нуля до первых сотен километров;
значительные возможности определения скоростей в среде и их изменений в вертикальном и горизонтальном направлениях;
возможности достоверной оценки динамических параметров, что объясняется регистрацией полезных волн при малом уровне помех;
способность обнаруживать крутопадающие субвертикальные слои, дайки и блоки путём фиксирования границ контактов и измерения величин скоростей на маркирующей (опорной) поверхности, например на кровле кристаллического фундамента.
Дополнительно следует указать на возможность нахождения интегральных параметров поглощения, а также характеристик анизотропных свойств среды, особенно при использовании не только продольных, но и поперечных волн. По преломлённым головным волнам надёжно выявляются тонкие слои с повышенными скоростями в разрезе по признаку быстрого уменьшения амплитуд с расстоянием, а также частотным особенностям колебаний. Попутно отметим, что регистрация преломлённых волн на различных частотах позволяет более полно расшифровать особенности слоистой структуры среды.
Развивающийся в настоящее время многоволновой вариант МПВ в сильной степени увеличивает эффективность метода. Особенно отчетливо это проявляется при изучении неглубокозалегающих объектов. Параллельно отметим, что при исследованиях только на продольных волнах область малых глубин (до 200 м), особенно на суше, целиком обеспечивается применением преломлённых волн (
Наряду с указанными положительными сторонами МПВ имеет существенное ограничение при изучении геологических сред, что привело к тому, что научно-технический прогресс в области сейсморазведки происходил в последние полстолетия в основном в русле метода отражённых волн (о котором будет рассказано позже). Развитие последнего положительно сказалось на повышении методического уровня МПВ, прежде всего в части перехода на фазовую корреляцию волн и соответственно использование многоканальной аппаратуры.
Одним из важных ограничений МПВ является малая его эффективность при изучении круто наклонённых границ раздела, так как в направлении падения сейсмический луч не выйдет на линию наблюдения, а в направлении восстания головная волна не может быть зарегистрирована в первых вступлениях. Попутно следует отметить, что прослеживание головных волн в условиях слабой дифференциации разреза сталкивается со значительными трудностями из-за протяжённости зон интерференции волн, а также с большой сложностью решения вопроса о принадлежности волн к типу головных либо рефрагированных.
Метод преломлённых волн, особенно в варианте первых вступлений, становится неэффективным при изучении границ небольшой протяжённости (?S), когда не выполняется условие
?S>2H/cosi12
где i12 - критический угол для сейсмического луча в данном слое, H - глубина.
Существенно ограничивает МПВ выпадение слоёв, приводящее к потере информации для некоторых частей разреза. Эффект выпадения усугубляется, когда появляются слои с пониженными скоростями. В этом случае выпадение будет отмечаться при регистрации волн не только в первых, но и в последующих вступлениях.
Да и, собственно, само отнесение наблюдаемых волн к типу головных или рефрагированных - это уже большая проблема.
Отметим основные области применения МПВ, указав, что они охватывают очень широкий диапазон по глубине: от ~10 м до ~ 200 км и более. По объёму выполняемых исследований на первое место следует поставить работы по изучению земной коры и верхней мантии. 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. Детальные исследования кристаллического фундамента обычно связаны с поисками рудных полезных ископаемых, а также с обоснованием строительства промышленных сооружений, например, гидроэлектростанций. Большое значение при таких исследованиях имеет изучение характера разломов и других субве?/p>