Астронет > Геофизические методы исследования земной коры. Часть 1

по текстам по ключевым словам в глоссарии по сайтам перевод

Геофизические методы исследования земной коры

11.1.4. Принципы устройства сейсморазведочных станций и установок.

В зависимости от решаемых геологических задач применяются разные виды сейсмических станций. Число каналов в станции, т.е. количество сейсмоприемников, усилителей, гальванометров или магнитных головок в регистраторе и т.п., бывает различным.

1. Сейсмические установки. Для разведки небольших глубин используются одноканальные сейсмические установки (ОСУ). В ОСУ роль регистратора выполняет осциллограф с электронно-лучевой трубкой. В момент возбуждения упругих колебаний электронный луч начинает двигаться по экрану слева направо со строго постоянной скоростью. На пластины вертикального отклонения луча подается сигнал с усилителя. Наблюдая (или фотографируя) на экране трубки сигнал, можно определить время прихода волны. Сходное устройство имеют установки для измерения упругих свойств образцов породы, определения их в массиве пород, т.е. в обнажениях, одиночных выработках, шпурах или скважинах, а также при прозвучивании между ними. Для этого используются разные импульсные ультразвуковые приборы и установки.

2. Сейсмические станции. Цифровые и аналоговые многоканальные сейсмические станции - это сложные электронные установки, смонтированные на автомашинах, на кораблях или переносные. Питание сейсмостанции осуществляется с помощью батарей аккумуляторов.

Современные цифровые сейсмостанции - это фактически специализированные компьютеры с большим числом идентичных каналов (от 24 до 1000). Они содержат блоки: воспринимающий, включающий набор сейсмоприемников, и регистрирующий, который содержит:

набор усилителей с фильтрами по числу каналов станции,
коммутатор каналов (мультиплексор), предназначенный для квантования сигналов, т.е. определения их амплитуд через определенные интервалы времени,
преобразователь аналог-код для преобразования сигналов в цифровую форму в двоичной системе счисления,
цифровой магнитный регистратор, регистрирующий цифровые сигналы на магнитную ленту,
преобразователь код-аналог для визуализации сигнала на шлейфовом осциллографе, дающем изображение сигналов на диаграммной бумаге,
блоки питания,
контрольно-измерительные устройства.

11.2. Методика и система наблюдений в полевой сейсморазведке

11.2.1. Общая характеристика методики полевой сейсморазведки.

Под методикой полевой (наземной) сейсморазведки понимается выбор вида, метода, типа источников возбуждения, аппаратуры, системы наблюдений (расположения источников возбуждения и приемников), способов организации и проведения полевых работ, обеспечивающих наилучшее решение поставленных задач.

11.2.2. Виды сейсморазведки.

В зависимости от этапов геологической разведки изучаемого региона, детальности и задач исследований различают три вида сейсморазведочных работ: региональные, поисковые и детальные. Эти виды сейсморазведки отличаются масштабом съемки, густотой сети наблюдений, а также системами наблюдений на профилях. При всех видах сейсморазведки для рационального решения поставленных геологических задач следует учитывать следующие методические рекомендации:

работы проводить по отдельным профилям, по системам профилей или равномерно на изучаемой площади;
направление профилей выбирать преимущественно вкрест предполагаемого простирания структур;
участки работ должны быть доступны для доставки сейсморазведочной аппаратуры на автомашине или вручную (переносные станции);
отражающие и преломляющие границы должны прослеживаться по возможности непрерывно;
на изучаемой площади необходимо иметь опорные скважины для увязки сейсмических границ с геологическими.

1. Региональные сейсморазведочные работы являются мелкомасштабными, рекогносцировочными. Они выполняются, как правило, по отдельным профилям, маршрутам, геотраверсам, вкрест простирания предполагаемых тектонических структур. Чаще всего проводятся сейсмозондирования, когда границы прослеживаются на отдельных удобных для работ интервалах профиля.

Работы проводятся как методом МОВ, так и методом МПВ. В результате региональных сейсмических исследований вдоль разведанных профилей строятся сейсмические разрезы и выявляются перспективные участки для дальнейшей разведки.

2. Поисковые сейсморазведочные работы являются рекогносцировочными и бывают маршрутными и площадными. Они служат для структурных исследований, поисков месторождений тех или иных ископаемых.

Работы проводятся по профилям, удаленным друг от друга на 3 - 10 км. Расстояния между профилями должны быть в 2 - 3 раза меньшими предполагаемой протяженности структуры. Профили надо задавать вкрест структур, но после выявления направления структур некоторые профили ставят по простиранию для выявления элементов залегания.

Применяется МОВ, реже МПВ по методике сейсмопрофилирований, когда границы прослеживаются непрерывно по всему профилю, и сейсмозондирований, когда границы прослеживаются на отдельных участках профиля. В результате поисковой съемки составляются разрезы и структурные схемы, что наряду с другими геофизическими материалами является исходным материалом для детальной разведки.

3. Детальная площадная сейсморазведка применяется для подробного изучения и разведки небольших участков с целью подготовки площадей для добычи нефти и газа. Профили задаются как вкрест простирания структур, так и вдоль структур. На вытянутых структурах расстояние между профилями должно быть в несколько раз меньшим предполагаемой длины структуры. Изометрические структуры разведываются площадной съемкой по квадратной системе профилей.

Сейсморазведка выполняется, в основном, площадной съемкой методом отраженных волн, редко - методом преломленных волн, причем система наблюдений должна быть выбрана такой, чтобы обеспечить непрерывное многократное прослеживание отражающих и преломляющих границ. В результате детальной сейсморазведки строятся сейсмические разрезы и структурные карты по одному или нескольким сейсмическим горизонтам.

11.2.3. Сравнительная характеристика МОВ и МПВ.

В сейсморазведке основным является метод отраженных волн (МОВ), меньшее применение имеет метод преломленных волн (МПВ) (раньше его называли корреляционным - КМПВ), близкий к нему метод рефрагированных волн (МРВ), а также методы проходящих волн. Сравнительная характеристика методов МОВ и МПВ дана в табл. 4.2. МОВ применяется в основном для изучения структур и расчленения разрезов осадочных толщ. Это основной метод поисков и разведки нефтегазоносных структур. МПВ чаще применяется при глубинных сейсмических исследованиях, определении глубины и рельефа кристаллического фундамента, изучении месторождений рудных ископаемых. При инженерно-гидрогеологических исследованиях чаще применяется МПВ, реже МОВ.

Т а б л и ц а 4.2

Наименование признаков МОВ МПВ

Условия образования волны $\sigma_{n}{V}_{n }\neq\sigma_{n+1}{V}_{n+1}$ ${V}_{n+1 }\gt {V}_{n}$

Уравнение годографа для двухслойной cреды (знак "+" по падению, "-" по восстанию пласта) $t = \frac{1}{{V}_{1} }\sqrt{{x}^{2} +4{H}^{2} \pm 4H\sin\varphi}$ $t = \frac{1}{{V}_{1} } [x\sin (i\mp\varphi )+ 2H\cos i]$

Вид графика линейного годографа гипербола прямая линия

Система наблюдений сейсмические профилирования и зондирования сейсмические профилирования и зондирования

Область прослеживания волн вблизи пункта взрыва вдалеке от пункта взрыва

Частотный спектр повышенные частоты пониженные частоты

Результаты интерпретации $H, \varphi, {V}_{эф}$ $H, \varphi, {V}_{г }$ (менее точно ${V}_{эф}$ )

Методы определения скоростей распространения упругих волн определение ${V}_{эф}$ в покрывающей толще способом постоянной разности и др. определение ${V}_{г}$ в подстилающем слое по разностному годографу и др.

Методы построения разведываемой границы построение отражающей границы способами $t_{0}$ , засечек, эллипсов и др. построение преломляющей границы способом $t_{0}$ и др.

Отраженные волны возникают практически на всех литологических границах, на которых скачок акустических жесткостей ( $\sigma V$ ) превышает 10% (при возрастании или убывании скоростей с глубиной). Для образования головных преломленных волн необходимо возрастание скорости с глубиной. Отраженные волны интенсивны вблизи пункта возбуждения. Головные преломленные волны наблюдаются вдалеке от пункта возбуждения и распространяются вдоль преломляющей границы. Это предопределяет систему наблюдений: в МОВ сейсмоприемники располагают вблизи пункта возбуждения, а в МПВ - вдалеке от него (на расстояниях, превышающих проектируемые глубины разведки). Рефрагированные волны по природе близки к головным. Однако нагоняющие годографы над слоистой средой, полученные из разных пунктов возбуждения, для рефрагированных волн сходятся, а для головных - параллельны. Прямые волны используются при скважинных сейсмических, акустических, ультразвуковых исследованиях, когда источники возбуждения волн и приемники располагаются либо в одной скважине, либо разнесены по соседним скважинам или горным выработкам, либо наблюдается комбинация скважинного возбуждения (измерения) с околоскважинным, поверхностным измерением (возбуждением) упругих волн.

Назад| Вперед

Публикации с ключевыми словами: геофизика - Земля - земная кора
Публикации со словами: геофизика - Земля - земная кора

См. также:

Восход Земли

Последняя Пангеа — Земля через 250 миллионов лет

Извержение вулкана Тунгурахуа

Вращающаяся Земля: вид с "Галилео"

Земля и Луна в Пантеоне

Добро пожаловать на планету Земля

Ученые посоветовали готовиться к самому жаркому году на планете

Все публикации на ту же тему >>

Мнения читателей [4]

Версия для печати

Астрометрия - Астрономические инструменты - Астрономическое образование - Астрофизика - История астрономии - Космонавтика, исследование космоса - Любительская астрономия - Планеты и Солнечная система - Солнце

Наименование признаков	МОВ	МПВ
Условия образования волны	$\sigma_{n}{V}_{n }\neq\sigma_{n+1}{V}_{n+1}$	${V}_{n+1 }\gt {V}_{n}$
Уравнение годографа для двухслойной cреды (знак "+" по падению, "-" по восстанию пласта)	$t = \frac{1}{{V}_{1} }\sqrt{{x}^{2} +4{H}^{2} \pm 4H\sin\varphi}$	$t = \frac{1}{{V}_{1} } [x\sin (i\mp\varphi )+ 2H\cos i]$
Вид графика линейного годографа	гипербола	прямая линия
Система наблюдений	сейсмические профилирования и зондирования	сейсмические профилирования и зондирования
Область прослеживания волн	вблизи пункта взрыва	вдалеке от пункта взрыва
Частотный спектр	повышенные частоты	пониженные частоты
Результаты интерпретации	$H, \varphi, {V}_{эф}$	$H, \varphi, {V}_{г }$ (менее точно ${V}_{эф}$ )
Методы определения скоростей распространения упругих волн	определение ${V}_{эф}$ в покрывающей толще способом постоянной разности и др.	определение ${V}_{г}$ в подстилающем слое по разностному годографу и др.
Методы построения разведываемой границы	построение отражающей границы способами $t_{0}$ , засечек, эллипсов и др.	построение преломляющей границы способом $t_{0}$ и др.