Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
При определенных условиях и наличии некоторого объема априорной информации путем совместного использования кинематических и динамических характеристик отраженных волн удается с относительно высокой степенью детальности построить послойное распределение скоростей, в том числе для слоев относительно небольшой мощности [Гогоненков, 1987]. Это осуществляется на основе построения теоретических (синтетических) сейсмограмм и подбора такой функции u(z), при
168
Глава 9. Метод отраженных волн
которой теоретические и экспериментальные сейсмограммы имеют высокую степень сходства. Важно отметить, что при построении синтетических сейсмограмм учитываются наложения кратных волн, в том числе в тонких слоях (см. гл. 1). При использовании динамических характеристик волн для изучения глубинного строения среды следует иметь в виду, что динамические показатели, в противоположность кинематическим, весьма чувствительны к относительно небольшим вариациям упругих и структурных параметров. Это обстоятельство необходимо принимать во внимание при оценке устойчивости решения обратных задач.
Метод отраженных волн в принципе не имеет ограничений в изучении границ с различными наклонами. Однако в условиях сложной тектоники диапазон углов наклона (<р) очень велик, и максимальная глубина изучения разреза рассчитывается обычно для субгоризонтального залегания слоев, когда глубины по вертикали (z) и по нормали (H) близки друг к другу. Глубины z и H при нормальном падении волн на границу в случае однородной среды связаны простой зависимостью: z = H- cos <р. С учетом этого глубинность по z для крутонаклонных границ будет в cos tp раз меньше, чем при горизонтальном залегании. При учете вертикального градиента скорости отмеченные ограничения ослабляются, и при значительной величине градиента даже вертикальная граница может быть прослежена на некоторую глубину.
Метод отраженных волн обладает максимальными (по сравнению с другими модификациями сейсмических исследований) возможностями, чтобы обеспечить высокую разрешающую способность, особенно по вертикали. Это объясняется, в первую очередь, минимальными путями пробега зондирующих сигналов, что позволяет использовать относительно высокие частоты колебаний. Кроме того, в случае центровых лучей разность времен отражений от двух близко расположенных границ всегда больше, чем при регистрации волн на некотором расстоянии от источника. Наибольшее сближение осей синфазности при удалении от источника наблюдается в случае отражений от кровли и подошвы слоя с повышенной скоростью, когда на некотором расстоянии годографы соответствующих волн могут пересекаться [Пузырев, Хогоев, 1992]. При суммировании по способу ОГТ в подобных условиях разрешенность сигналов на временном разрезе будет меньше, чем на реальной эхо-трассе.
Укажем еще на один возможный эффект, связанный с суммированием по ОГТ. Дело в том, что при определенных условиях коэффициенты отражения всех типов монотипных и обменных волн могут переходить через нуль при одновременном изменении фазы колебаний. Без учета этого эффекта суммарный средневзвешенный сигнал будет занижен. Это происходит также за счет постепенного уменьшения коэффициента отражения с увеличением угла падения в докритической области.
Как указывалось в параграфе 9.6, кинематические поправки обычно вычисляются в предположении гиперболической формы годографа ОГТ. В условиях сложной тектоники подобное допущение далеко не всегда правомерно, и стандартный подход может привести к большим искажениям сигналов и даже деформации структурных форм. Один из возможных путей исключения подобных недостатков состоит в том, чтобы на основе первого этапа интерпретации построить нестандартную модель исследуемого объекта, которая затем используется для повторного цикла обработки. Но при этом следует иметь в виду, что успех такого приема существенно зависит от степени обоснованности параметров модели. Отметим еще, что при сложном распределении скоростей в среде нередко весьма трудно либо невозможно разделить поправки на статические и кинематические (например, в некоторых районах Восточно-Сибирской платформы). В подобных ситуациях также важно использовать способы моделирования при одновременном увеличении объема априорной информации, получаемой другими методами.
Перспективным направлением, как известно, является использование пространственных систем наблюдений. На практике наиболее применимы регулярные системы по ортогональным профилям. Однако широкое применение их на суше сильно сдерживается, в первую очередь, по соображениям экологического характера. Более перспективным направлением следует считать, по нашему мнению, использование нерегулярных систем, в максимальной степени приспособленных к условиям местности и оптимизированных условий возбуждения. По-видимому, такую задачу целесообразно решать на основе теории обобщенных полей времен [Пузырев, 1979].
Одной из важных задач многоволновых исследований при максимальном использовании поляризационных эффектов следует считать применение наряду с линейными площадных систем наблюдения. Задача эта весьма непростая и потребует больших усилий в теории, методике и способах обработки экспериментальных данных.
