Сейсмические методы решения геологических задач
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
?тикальных образований.
Что касается изучения осадочных бассейнов, то здесь при региональных исследованиях наибольшее значение имеет расшифровка структуры нижних высокоскоростных этажей и характера их сочленения с кристаллическим фундаментом. Вообще, детальные наблюдения с целью расчленения осадочных толщ методом преломлённых волн в настоящее время применяются редко. Определённым исключением из этого правила может служить изучение формы поверхности соляных куполов, но эта задача сейчас решается с привлечением отражённых волн. Зато в задачах геолого-технического обоснования строительства различных сооружений МПВ имеет лидирующее положение, по сравнению с МОВ.
Отметим также, что МПВ успешно применяется при решении некоторых специальных задач - для определения мощности структуры ледников, лавовых потоков после извержения вулканов и т. д.
.4 Метод отражённых волн (МОВ)
Метод отражённых волн занимает в настоящее время лидирующее положение среди сейсмических методов разведки. В первую очередь это относится к изучению бассейнов в связи с поисками горючих ископаемых. В последнее время отражённые волны всё шире привлекаются к изучению кристаллической части земной коры и верхней мантии. В МОВ используются преимущественно волны, регистрирующиеся на расстояниях от источника порядка глубины залегания границы и меньше. Особое значение имеют эховолны, когда источник и приёмник совпадают в пространстве.
Как правило, в МОВ главными задачами являются изучение пространственного положения границ раздела и распределение физических параметров в заданном объёме (Рис. 7). Системы наблюдений проектируются и реализуются как с точки зрения решения обратных задач, так и с позиции оптимального выделения полезных сигналов на фоне помех. При решении обеих проблем используются системы наблюдений, определяемые прежде всего их размерностью D. Различают размерности первого, второго и третьего порядков - D1, D2, D3. Одномерные системы реализуются в виде совмещённых в пространстве источника и приёмника. Использование таких систем (методика центровых лучей) особенно характерно для морских сейсмоакустических исследований на повышенных частотах. Применение систем D1 позволяет наиболее просто решать как динамические, так и кинематические обратные задачи, хотя и с определёнными ограничениями. Системы D1 дают возможность решать не только одномерные, но также двумерные и трёхмерные задачи.
Двумерные системы D2 реализуются при профильных наблюдениях, когда от заданного источника регистрация ведётся установкой сейсмографов, размещённых по профилю через заданный относительно небольшой интервал ?x. Как правило, ?x для отражённых волн не превосходит величин 1/4Tvк, где T - видимый период колебаний, vк - минимальное значение кажущейся скорости. Простейшей является система однократного прослеживания D2(1). Расстояние между источниками в этом варианте во много раз больше, чем величина ?x. В период применения осциллографического способа регистрации система имела повсеместное распространение. С точки зрения выделения сигналов на фоне помех рассматриваемая система имеет большие, чем в D1, возможности, в частности она позволяет использовать способы локального суммирования трасс, смешение каналов, регулируемый направленный приём (РНП). В рамках двумерной модели среды система D2(1) обеспечивает определение форм отражающих границ и физических параметров разреза по кинематическим и динамическим характеристикам волн. При площадных съёмках с густой сетью профилей системы D2, при условии уверенного выделения сигналов, позволяют надёжно пространственные задачи. Отметим попутно, что в своё время распространённым способом решения пространственной задачи была методика крестовых зондирований, в частности при исследованиях в труднодоступных горных районах.
Пространственные системы D3 используются при сверхдетальных работах, прежде всего связанных с поисками нефти и газа. Такая методика наиболее эффективна при исследованиях на акваториях. Системы D3 подразделяются на регулярные и нерегулярные. В первых из них источники-приёмники образуют ортогональную систему вдоль некоторой полосы шириной порядка 0,5 - 1 км (широкий профиль). В нерегулярных системах источники-приёмники могут располагаться вдоль любых криволинейных маршрутов. Трёхмерные регулярные системы, в принципе, могут быть реализованы как в однократном D3(1), так и в многократном вариантах.
Разрешающая способность сейсморазведки МОВ по горизонтали оценивается минимальными горизонтальными размерами неоднородностей, порождающих регулярные отраженные волны. В обычных условиях разрешающая способность по горизонтали соизмерима с радиусом первой зоны Френеля и на глубинах от 1,5 до 3 км составляет, как правило, 0,3 - 0,5 км.
Разрешающая способность по вертикали определяется толщиной отдельного пласта, от кровли и подошвы которого отраженные волны на записях наблюдаются раздельно, что в частотном диапазоне 20 - 100 Гц составляет обычно 15 - 25 м. При использовании некоторых специальных видов обработки возможно выделение пластов минимальной мощностью 8 - 10м.
Рис. 7. Схема сейсморазведочных работ методом отраженных волн: 1 сейсмоприёмники; 2 - сейсморазведочная станция; 3 - взрывной пункт; 4 место взрыва; 5 - прямая волна; 6 - отраженная волна
МОВ обладает максимальными (по сравнению с другими модификациями сейсмических исследований) возможностями, чтобы обеспечить высокую разрешающую ?/p>