Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 5
1.1 Поверхностные волны 5
1.2 Дисперсия скоростей и волновая картина 10
1.3 Регистрация поверхностных волн на акватории 15
2 МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН MASW
(MULTICHANNEL ANALYSIS OF SURFACE WAVES - MASW) 16
2.1 Преобразование волновых полей 17
2.2 Получение дисперсионных кривых 18
2.3 Инверсия 18
3 ОПИСАНИЕ. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ 19
3.1 Географо-геологическая характеристика района 19
3.1.1 Климатические условия 19
3.2.2 Геоморфологические условия 20
3.2 Геологическое строение 21
3.2 Методика и техника полевых сейсмических работ 24
4 ОБРАБОТКА СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ ПО МЕТОДУ MASW 27
4.1 Подготовительный этап обработки сейсмических данных 27
4.1.1 Анализ волнового поля 27
4.1.2 Обработка сейсмических данных 32
4.2 Обработка поверхностных волн по методу MASW 36
4.2.1 Тестирование параметров обработки по методу MASW 36
4.2.1.1 Тестирование задаваемых параметров инверсии 37
4.2.1.2 Тестирование влияния протяженности дисперсионной кривой 39
4.2.2 Анализ сейсмических данных разных компонент на уровне дисперсионных
изображений 40
4.3 Результаты обработки 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 57
Физические свойства пород традиционно можно рассчитать, используя скорости распространения продольных(Vp) и поперечных(Уз) сейсмических волн. Оценка скорости поперечных волн в мелководных морских отложениях важна во многих различных дисциплинах. Для геотехнических применений, таких как строительство морских платформ и трубопроводов, сдвиговое сопротивление морских отложений играет важную роль в определении устойчивости отложений. Лабораторные исследования выявили эмпирическую связь между сдвиговым сопротивлением и скоростью сдвиговых волн в осадке. Таким образом, пространственное изменение сдвигового сопротивления обнаруживается путем измерения скоростей поперечных волн. Скорость поперечной волны является важным показателем литологии, потому что она часто изменяется в 10 раз в течение первых 50 м морского осадка, тогда как скорости волн сжатия обычно изменяются менее чем в два раза.
Однако, в то врем как возбуждение и регистрация продольных волн не вызывает проблем, регистрация скорости поперечной волны (Vs) существенно осложнена. На суше это требует применения дополнительных методик возбуждения и приема, что значительно увеличивает время выполнения работы и ее стоимость, а на акваториях возможна регистрация только обменных волн [Bohlen и др., 2004][Дорохин, 2017].
При этом на регистрируемых сейсмограммах присутствуют интенсивные поверхностные волны, которые занимают до 70% всего волнового поля. Существенная зависимость дисперсионного уравнения поверхностных волн от скоростей поперечных волн Vs, характеризующих массив горных пород и определяющих значение динамического модуля сдвига, должна позволить исследователю производить оценку изменений физико-механических свойств в массиве, без традиционного использования данных о скоростях распространения продольных и поперечных волн.
Таким образом, выполняемый без прямой регистрации Vs метод MASW, в основе которого лежит дисперсионный анализ поверхностных волн, является весьма актуальным для изучения динамики изменений физико-механических свойств массива горных пород, [Дорохин, 2017].
Выпускная работа носит методический характер.
Целью данной работы является анализ методики изучения придонных осадков на акваториях с использованием поверхностных волн.
Задачи исследования:
• ознакомиться с теоретическими основами распространения поверхностных волн;
• освоить метод многоканального анализа поверхностных волн MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves);
• выполнить обработку сейсмических данных по методу MASW в системе RadExPro для оценки эффективности метода.
Для обработки были использованы сейсмические данные, полученные при инженерно-геофизических исследованиях в Обской губе (2019 г.).
Объем бакалаврской работы - 57 стр., в ее состав включены 49 иллюстраций и 1 таблица. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 10 литературных источников.
• Метод MASW позволяет получать информацию о скоростях поперечных волн без выполнения специальных работ для их регистрации, используя дисперсию поверхностных волн.
• Для метода MASW характерна простая методика полевых работ, не нуждающаяся в специальной аппаратуре, но в то же время требующая выполнения отдельного вида работ. (Так как использовать сейсмограммы из материалов сейсморазведки МПВ и МОВ ОГТ не всегда представляется возможным.)
• Высокая интенсивность поверхностных волн обеспечивает необходимое для обработки соотношение сигнал-шум. Сама процедура обработки для метода MASW простая, но приводит к неоднозначности скоростных разрезов, так как получаемые 1-D модели скоростей Vs сильно зависят от вида дисперсионных кривых и параметров инверсии.
• Получаемые по методу MASW границы в 1-D модели скоростей Vs не всегда соответствуют преломляющим или отражающим границам в приповерхностном слое, однако сами скоростные модели дают информацию о характере изменения скорости VS с глубиной, что используется для оценки степени однородности среды.
• Для повышения однозначности скоростных разрезов рекомендуется применять метод MASW в совокупности с другими методами, в частности с МПВ, а также использовать волновые поля поперечных SH волн.
