ИЗУЧЕНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В НЕКОТОРЫХ ДВУМЕРНО-НЕОДНОРОДНЫХ СРЕДАХ (НА ПРИМЕРЕ ЗАДАЧ ИНЖЕНЕРНОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ).

Костырева Юлия Леонидовна

Научный руководитель: Бондарев В.И. д.г.-м.н., проф., член-кор. Академии естествознания и Международной академии минеральных ресурсов.

Уральская государственная горно-геологическая академия, г.Екатеринбург, Россия.

Реальные геосейсмические разрезы, изучаемые в инженерной сейсморазведке, являются весьма сложно построенными объектами. Традиционно при анализе полученных результатов, как правило, учитывалась лишь неоднородность среды по вертикали. На этой основе совокупность сейсмических материалов по профилю все же позволяет выявлять наиболее значимые горизонтальные неоднородности. Более перспективным представляется подход, основанный на одновременном учете вертикальной и латеральной неоднородности уже в пределах одной базы сейсмических наблюдений. Теорию анализа и обработки в этом случае необходимо строить на использовании моделей двумерно-неоднородных сред. Главным направлением совершенствования методики инженерной сейсморазведки является усложнение строения используемых при интерпретации моделей сред. Качество интерпретации результатов инженерной сейсморазведки в значительной степени зависит от начального этапа - этапа установления морфологической структуры наблюденных годографов. В основу предлагаемой методики интерпретации данных инженерной сейсморазведки положены модели среды, состоящие из блоков с вертикальными границами раздела, скорости распространения упругих волн в которых меняются по своему линейному закону. В предложенном подходе возможно учесть влияние перекрывающего однородного слоя. В качестве примера рассмотрим случай, когда изучаемую среду на базе наблюдений целесообразно представить в виде комбинации из двух блоков с вертикальными границами раздела, скорости распространения упругих волн в которых меняются по своему линейному закону . Для такого закона распределения скорости З.Р. Мишенькиной получено уравнение годографа первых волн для изучаемого нижнего полупространства. Остановимся на особенностях траектории сейсмических лучей в среде, состоящей из двух таких блоков. Очевидно, что при возбуждении упругих колебаний все возможные траектории сейсмических лучей можно разделить на три группы. В первую группу войдут все лучи, которые будут выходить на профиль наблюдений до границы блоков. Во вторую группу попадут все лучи, которые начинают возврат к поверхности Земли в первом блоке. Третью группу составляют лучи, которые в первом блоке являются только нисходящими. Выведенные формулы для такой модели среды позволяют рассчитать траектории сейсмических лучей и времена пробега первых волн. Анализ формы годографов показывает, что для таких сред годограф первых волн может иметь вид кривых, как с положительной, так и с отрицательной кривизной. Криволинейные элементы по форме могут быть уподоблены параболам. Характер кривизны определяется величиной градиента скорости, углом наклона изолиний скорости и направлением линии наблюдения. Крутизна годографов меняется при переходе границы блоков. Структура изолиний скорости в предлагаемых моделях может позволить изучать особенности распространения сейсмических волн в таких объектах как антиклинали, синклинали, тектонические нарушения и т.п. Если мощностью четвертичных отложений пренебречь нельзя, то модели сред будут представлены комбинацией из блоков, перекрытых однородным слоем. Годографы над такого рода моделями сред отличаются тем, что в них присутствуют прямолинейные участки соответствующие однородному слою. Использование двумерно-неоднородных сред открывает новые возможности для более объективного изучения сложных геологических разрезов сейсмической разведкой с использованием первых волн, а также количественного решения на этой основе обратных задач.


e-mail: asf@asf.e-burg.ru