Astronet > Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory. Chast' 1

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory

12. Obrabotka, interpretaciya i oblasti primeneniya seismorazvedki

12.1. Obrabotka dannyh seismorazvedki

12.1.1. Sushnost' i konechnye rezul'taty obrabotki dannyh seismorazvedki.

V otlichie ot drugih metodov geofiziki, interpretacii dannyh seismorazvedki predshestvuet ochen' trudoemkii etap obrabotki seismogramm i magnitogramm, napravlennyi na vydelenie iz soten zaregistrirovannyh voln neskol'kih poleznyh. S pomosh'yu kak racional'noi sistemy nablyudenii, tak i slozhnoi cifrovoi obrabotki materialov nado podavit' mnozhestvo regulyarnyh i neregulyarnyh voln-pomeh i vyyavit' kinematicheskie (vremya prihoda) i dinamicheskie (amplituda signalov) harakteristiki voln. Dalee ih nado identificirovat' odnokratnymi otrazhennymi ili prelomlennymi (refragirovannymi) volnami.

Takim obrazom, v rezul'tate obrabotki seismicheskih dannyh poluchayutsya vremena ( $t$ ) prihoda teh ili inyh voln na raznyh rasstoyaniyah ot PV ( $h$ ). Po nim vruchnuyu ili avtomaticheski s pomosh'yu EVM stroyatsya:

godografy voln (po gorizontali otkladyvayutsya $h$ , po vertikali vverh - $t$ )(sm. ris. 4.2 - 4.7);
profilogrammy (po gorizontali $h$ , po vertikali vniz zapisi vseh poleznyh voln);
vremennye razrezy (obychno v MOV i MOGT): po gorizontali $h$ , po vertikali vniz $t _{0}$ , istinnoe ili preobrazovannoe (sm. 12.1.2).

Obrabotka zakanchivaetsya kachestvennoi interpretaciei vyyavlennyh odnokratnyh voln, t.e. daetsya harakteristika izmeneniya seismicheskogo razreza po gorizontali i vertikali. Osobenno naglyadny vremennye razrezy, na kotoryh vidny vse strukturnye (geometricheskie) osobennosti razreza (sm. ris. 4.13).

Ris. 4.13. Vremennoi razrez MOV

12.1.2. Obrabotka seismogramm i magnitogramm.

1. Ruchnaya obrabotka seismogramm. Dlya ruchnoi obrabotki dannyh seismorazvedki ispol'zuyutsya seismogrammy, na kotoryh nepreryvnaya analogovaya zapis' predstavlena v vidimoi forme (ris. 4.10). S etoi cel'yu v sluchae magnitnoi registracii magnitogrammy perepisyvayutsya na foto- ili rulonnuyu bumagu.

Na pervom etape obrabotki seismogramm stavyat marki vremeni ot momenta vzryva. Dalee vedut korrelyaciyu, ili vydelenie vstuplenii ili faz odnoi i toi zhe volny po raznym kanalam seismogrammy. Vstupleniya volny (pervoe rezkoe otklonenie zapisi signala ot polozheniya ravnovesiya) legko opredelit' dlya voln, prishedshih pervymi (pervye vstupleniya). Kak pravilo, eto pryamye ili prelomlennye volny. Na ris. 4.10 $t _{1}$ - pryamaya, $t _{2}$ - prelomlennaya, $t _{3}$ - otrazhennaya volny. Opredelit' vstuplenie drugih poleznyh voln, osobenno prishedshih ot glubinnyh granic i v usloviyah interferencii voln, trudno, poetomu vedetsya fazovaya korrelyaciya. Dlya etogo na seismogrammah proslezhivayutsya osi sinfaznosti, ili fazy kolebanii, t.e. maksimumy i minimumy na zapisi, nablyudaemye vsled za vstupleniem volny i harakterizuyushiesya odinakovoi ustoichivoi formoi i amplitudoi na sosednih trassah.

Dlya uluchsheniya zapisi i oblegcheniya vydeleniya teh ili inyh poleznyh voln v processe perezapisi polevyh materialov menyayut fil'traciyu, usilenie, proizvodyat summirovanie signalov s tem, chtoby sdelat' zapis' vizual'no bolee chetkoi i luchshei dlya ruchnoi obrabotki. Vydeliv osi sinfaznosti, po markam vremeni legko naiti vremya prihoda fazy toi ili inoi volny k kazhdomu seismopriemniku. V poluchennoe vremya prihoda voln vvodyatsya tak nazyvaemye staticheskie popravki: za zonu malyh skorostei moshnost'yu v neskol'ko pervyh desyatkov metrov, gde skorosti vsegda nizhe, chem v korennyh porodah, za rel'ef, za glubinu vzryva i drugie, a takzhe popravka za fazu, blagodarya kotoroi opredelyaetsya tochnoe vremya vstupleniya volny.

2. Cifrovaya obrabotka seismicheskih dannyh. Reshenie slozhneishih problem seismorazvedki - vydelenie poleznyh odnokratnyh otrazhennyh i prelomlennyh (refragirovannyh) voln ot ryada granic razdela na fone soten voln-pomeh bylo by nevozmozhnym bez cifrovoi obrabotki seismicheskih dannyh na EVM. "Cifrovaya revolyuciya" v geofizike proshla v 60 - 70-e gody, a uroven' komp'yuterizacii v seismorazvedke - odin iz samyh vysokih sredi vseh nauchno-priklad-nyh disciplin.

Osnovu cifrovoi obrabotki seismicheskih dannyh sostavlyayut tri vida matematicheskih operacii: preobrazovaniya Fur'e, svertka (konvolyuciya) signalov i korrelyaciya.

Preobrazovaniya Fur'e preobrazuyut funkcii vo vremennoi oblasti (naprimer, korotkii impul's pri vozbuzhdenii uprugoi volny) v funkcii v chastotnoi oblasti (naprimer, dlitel'naya garmonicheskaya zapis' signala, snimaemogo s seismopriemnika) i obratno. Vazhno, chto informaciya v hode takih preobrazovanii principial'no ne teryaetsya, no ee obrabotka bolee udobna i naglyadna inogda v chastotnoi, inogda vo vremennoi oblastyah.

Svertka signalov - eto matematicheskoe reshenie zadachi fil'tracii, t.e. operaciya zamesheniya kazhdogo elementa vhodnogo signala nekotorym vyhodnym s opredelennoi vesovoi funkciei. Odin iz etih signalov beretsya perevernutym, t.e. v protivofaze.

Korrelyaciya vyyavlyaet meru shodstva dvuh posledovatel'nostei (vyborok kakih-to dannyh). Ona analogichna svertke, tol'ko bez perevorota odnoi iz funkcii. Naprimer, s pomosh'yu metoda vzaimnoi korrelyacii opredelyaetsya shodstvo signalov dvuh trass zapisei seismopriemnikov. Dlya uluchsheniya shodstva v odin iz kanalov mozhno vvesti vremennoi sdvig.

Cel'yu raznyh metodov cifrovoi obrabotki yavlyaetsya uvelichenie otnosheniya signal/pomeha, chtoby nadezhno otfil'trovat' kratnye i drugie volny-pomehi, prokorrelirovat' osi sinfaznosti poleznyh odnokratno otrazhennyh ili prelomlennyh voln, opredelit' vremya ih prihoda po vsem trassam i izmenenie amplitud signalov po nim.

3. Postroenie vremennyh razrezov. Pri obrabotke dannyh MOV stroyatsya vremennye razrezy (ris. 4.13). Vremennoi razrez predstavlyaet soboi opredelennym obrazom podobrannye i preobrazovannye seismogrammy, na kotoryh zapisi otneseny k nulevomu vremeni ( $t_{0}$ ), t.e. vremeni probega volny pri nulevom udalenii ot priemnika do istochnika. Dlya etogo v nablyudennye seismogrammy vvodyatsya tak nazyvaemye kinematicheskie popravki.

Takie razrezy avtomaticheski poluchayutsya pri rabotah metodom $t_{0}$ , ili centrovogo lucha, kogda seismopriemnik raspolagaetsya vblizi punkta vozbuzhdeniya, a zapis' proizvoditsya odnim seismoregistriruyushim kanalom, naprimer, v metode nepreryvnogo seismicheskogo profilirovaniya na akvatoriyah. Esli sdelat' montazh iz trass takih zapisei (dlya chego napravit' os' vremen kazhdoi trassy vniz, a ryadom na opredelennyh rasstoyaniyah, sootvetstvuyushih polozheniyu punktov vozbuzhdeniya, raspolozhit' vse sosednie trassy), to eto i budet vremennoi razrez.

Pri mnogokanal'noi avtomaticheskoi zapisi stroyatsya vremennye razrezy s pomosh'yu EVM. Vydelyaya na vremennyh razrezah osi sinfaznosti, sootvetstvuyushie vremenam prihoda odnokratnyh otrazhennyh voln, poluchaem linii $t_{0}$ , kazhdaya iz kotoryh otvechaet odnoi iz otrazhayushih granic geologicheskogo razreza.

Vremennye razrezy hotya i ne nesut informacii o glubinah zaleganiya otrazhayushih granic, no dayut predstavlenie ob osnovnyh chertah geologicheskogo stroeniya i yavlyayutsya vazhnym rezul'tatom kachestvennoi interpretacii dannyh MOV. Esli srednyaya skorost' ne menyaetsya vdol' profilya, to liniya $t_{0}$ mozhet byt' neposredstvenno sopostavlena s otrazhayushei granicei. Znaya srednyuyu skorost' v tolshe nad otrazhayushei granicei i zakon ee izmeneniya so vremenem, naprimer, po imeyushemusya dlya dannogo raiona grafiku ${V}_{cp}(t_{0})$ , legko perestroit' vremennoi razrez v glubinnyi. V sluchae, kogda ${V}_{cp}(t_{0})$ ostaetsya postoyannoi vdol' profilya, takoe preobrazovanie svoditsya k zamene shkaly vremeni $t_{0}$ na shkalu glubin $H = {V}_{cp}(t_{0})\cdot t_{0}/2$ (sm. ris. 4.13). V sluchae nepostoyanstva ${V}_{sr}$ transformaciya vremennyh razrezov v glubinnye zatrudnena i osushestvlyaetsya s pomosh'yu EVM.

4. Obrabotka dannyh MOGT. Kak otmechalos' v 11.2.4, v metode obshei glubinnoi tochki (MOGT) dlya kazhdoi tochki profilya ( $h_{i}$ ) poluchaetsya neskol'ko ( $N$ ) seismotrass, t.e. zapis' s raznyh punktov vozbuzhdeniya (PV) i seismopriemnikov (SP), raspolozhennyh simmetrichno ot $h_{i}$ (tochki zapisi) (sm. ris. 4.14). Pri takoi sisteme nablyudenii vo vseh tochkah profilya posledovatel'no mogut raspolagat'sya PV i SP, a chislo takih perestanovok ravno kratnosti perekrytii ( $N$ ).

Ris. 4.14. K obrabotke dannyh MOGT

Poskol'ku, krome odnokratnyh voln (ris. 4.14), na seismogrammah registriruetsya mnozhestvo mnogokratno otrazhennyh voln ot vseh granic razdela (ris. 4.12), to oni maskiruyut poleznye odnokratnye volny. Cel'yu obrabotki dannyh MOGT i yavlyaetsya hotya by chastichnoe podavlenie mnogokratno otrazhennyh voln. Dlya etogo ispol'zuyutsya slozhnye mnogostupenchatye priemy summirovaniya vseh $N$ seismotrass s vvedeniem v nih kinematicheskih popravok i polucheniem tak nazyvaemyh summotrass. Obrabotka trebuet bol'shih raschetov i vypolnyaetsya v avtomaticheskom rezhime na EVM.

12.2. Kolichestvennaya interpretaciya dannyh seismorazvedki

12.2.1. Sushnost' i konechnye rezul'taty kolichestvennoi interpretacii.

Kolichestvennaya interpretaciya godografov i vremennyh razrezov nachinaetsya s izucheniya skorostnogo razreza i opredeleniya srednih skorostei ( ${V}_{sr}$ ) tolsh porod nad kazhdoi iz vyyavlennyh otrazhayushih i prelomlyayushih granic. Dalee vremennye razrezy preobrazuyutsya v glubinnye, t.e. opredelyaetsya geometriya razreza (glubiny zaleganiya, ugly naklona ( $\varphi$ )) i raspredelenie plastovyh, srednih, granichnyh skorostei po profilyu i glubine. Zaklyuchitel'nym etapom yavlyaetsya geologicheskoe istolkovanie rezul'tatov, dlya chego ispol'zuetsya vsya geologicheskaya informaciya, dannye bureniya i geofizicheskih issledovanii v skvazhinah (GIS). Ono zakanchivaetsya postroeniem seismogeologicheskih razrezov, nazyvaemyh tak potomu, chto eto fakticheski strukturno-geologicheskie razrezy, no postroennye po dannym seismorazvedki i GIS. Krome togo, stroyatsya strukturnye karty.

Nazad| Vpered

Publikacii s klyuchevymi slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Sm. takzhe: Voshod Zemli: video Udarnyi krater Manikuagan: vid iz kosmosa Zemlya i Luna: vid s drugoi storony Snezhnaya burya 1938 goda v Verhnem Michigane Polet nad nochnoi Zemlei – II Apollon-17: serp Zemli Samyi bol'shoi kamen' v nashei Solnechnoi sisteme Vse publikacii na tu zhe temu >>

Mneniya chitatelei [5]

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce