Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
15.1.2. ЗАГЛУБЛЕННЫЕ ОБЪЕКТЫ
В связи с крайней сложностью геологического строения в целом и большим разнообразием формы, размеров и физических характеристик поисковых объектов в рудной сейсморазведке используется возможно более полный комплекс практически всех существующих методов структурной сейсмологии, включая наблюдения как на поверхности земли, так и во внутренних точках среды. Как уже отмечалось ранее, заглубленные объекты изучаются при использовании вторичных волн
Глава 15. Решение задач рудной и инженерной геологии
4200
3400
2500
1700
Г
3900 м/с
3000
1800
Y = 0,5 0,62 0,6 -7 -5
1950 2050 _ 2050 м/с
Y = 0.53
-3
I
,AV VVVVVVVV • . • • , v , ¦ . . . , /Г, VVVVVVVV
Рудная зона4
Рис. 15.1. Графики граничных скоростей v , v и их отношение у = vs/vp для одного из профилей на Рудном Алтае, пересекающего зону оруденения [Тригубов, 1973 ].
1,2 — вмещающие породы.
273
Часть IV. Объекты сейсмических исследований
'////./ sss/ 'SSSS У У У У У S S S У S SSSSS
s'SSs/'syy
S ' S ' S ' S S , S.
Рис. 15.2. Трассирование особенностей записи, связанных с изменением состава пород фундамента по площади (Воронежский массив):
а — продольные волны; б — обменные волны типа PPS; в — геологический разрез: / — сланцы; 2 — перидотиты; 3 — диоригы; 4 — серпентиниты; Jf — скважины [Куличихина и др., 1967).
различных классов: отраженных, преломленных (как головных, так и рефрагированных), проходящих, дифрагированных. Рассмотрим кратко возможности применения указанных классов волн.
Отраженные волны. Как показывают измерения в скважинах, отражающие границы могут иметь различную природу. Весьма часто наблюдаются отчетливые отраженные волны от крутопадающих разломов, представляющие собой относительно тонкую зону дробления, которая отображается на диаграммах AK в виде интервала пониженных скоростей (рис. 15.3, а). Возможность прослеживания такого рода границ в верхней части разреза показана на рис. 13.16. Аналогичные графики AK нередко наблюдаются для рудосодержащих интервалов разреза, например, бокситов так называемой красной марки, обладающих пониженными скоростями.
На рис. 15.3,'б приведена диаграмма AK для одной из скважин Курской магнитной аномалии, где продуктивная толща также обладает пониженными скоростями, в связи с чем в данном случае
274
Глава 15. Решение задач рудной и инженерной геологии
4L
ллл'<
О305
возможно возникновение отраженных волн от кровли и от подошвы толщи богатых железистых руд, а также от промежуточного слоя межрудных сланцев. Конкретное отображение продуктивной толщи поля отраженных волн иллюстрируется на сейсмограмме ВСП (см. рис. 15.3, в) для одной из скважин Хибинского массива. Наиболее отчетливые восходящие оси синфазности приурочены к кровле и подошве продуктивной толщи апатит-нефелиновых руд.
Преломленные волны. Если исключить рассмотренные в подразделе 15.1.1 головные (субголовные) волны, связанные с поверхностью фундамента, то в толще последнего подобного типа возмущения проявляются относительно редко. Тем не менее имеются примеры возникновения головных волн, связанных с продуктивной толщей полиметаллических руд в Норильском районе. Чаще всего верхняя часть кристаллической коры интерпретируется в виде градиентной среды, что подтверждается в отдельных районах наблюдениями в скважинах, но далеко не всегда. Так, например, измерения в Кольской сверхглубокой скважине (рис. 15.4, а) показывают, что в верхней части разреза до глубины 4—5 км отмечаются очень высокие значения скоростей: vp до 7 км/с, vs до 4 км/с при отсутствии сколько-нибудь заметных интервалов с положительным градиентом, но при наличии отрицательных его значений. На глубине 4,6 км отчетливо фиксируется переход к пониженным значениям скорости, в первую очередь vp. Такие значения сохраняются практически
275
Часть IV. Объекты сейсмических исследований
а б
3 4 5 6 и, км/с о 2 і і S и, км/с
600'
800-
1000-
1200-м
0.5 Л с 0 20 ООО 40 ООО 60 ООО нмл/мин
1,50 км-
ІЗ' БЭ' ЕЗ' ЕЭ* №
Рис. 15.3. Скоростные разрезы AK (а, б) и сводная сейсмограмма ВСП и скоростной разрез AK (в) для часто встречающихся заглубленных объектов [Караев, Рабинович, 1995]:
/ — граниты; 2 — зона тектонических нарушений; 3 — глины; 4 — известняки; 5 — выветрелые железистые кварциты; б — сланцы межрудные; 7 — железные руды, переотложенные; S — богатые железные руды [Караев, Рабинович, 1995].
276
40
Глава 15. Решение задач рудной и инженерной геологии
ю-
а
5 6
Н. км
= ¦Я
•с
ц
і
i SS 4
1 =, S3»
1
J cs SS Zf
7
1
И, км
до забоя. В Уральской сверхглубокой скважине (см. рис. 15.4, б) в верхней части разреза до глубины 1,8 км наблюдается положительный градиент скорости vp, и затем отмечается резкая отрицательная граница, ниже которой скорости вновь увеличиваются, но с меньшим градиентом. На глубине 2,5 км вновь появляется отрицательный „скачок", а в интервале до 3,5 км vp в среднем изменяется незначительно. Отметим, что по всему разрезу наблюдаются значительные локальные флуктуации скоростей, преимущественно в сторону меньших значений.
