Способ выделения слоев с пониженной скоростью распространения сейсмических волн в земной коре

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 07.09.73. (21) 1957302/25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.07.76. Бюллетень № 27 (45) Дата опубликования описания 01.12.76 (51) М. Кл.2G 01V 1/28

Государстаенный комитет

Соната Министроа СССР па делам иэобретений и открытий (53) УДК 550.834(088.8) В. А. Безгодков и В. С, Орлов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Управление геологии Совета Министров Туркменской ССР (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СЛОЕВ С ПОНИЖЕННОЙ

СКОРОСТЬЮ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В

ЗЕМНОЙ КОРЕ

Изобретение относится к способам сейсмической разведки.

Для изучения земной коры и верхней мантии широко используют обменные проходящие волны

0Т искусственных (взрывы) и естественных (землетрясения) источников упругих колебаний. Условия возникновения и регистрации проходящих обменных волн (главным образом пша P Ь ), методические основы полевых наблюдений и интерпретации рассмотрены в работе В, Померанцева El)- 10

Использование обменных проходащих волн типа

P S имеет своей конечной целью определение геометрических форм сейсмических границ разреза земной коры и верхней мантии.

Известен способ обнаружения слоев с пониженной скоростью распространения волн в самой верхней части разреза. При этом обнаружение производилось до настоящего времени только на основе сейсмокаротажа скважин, путем регистрации вертикальной составляющей продольных волн источников упругих колебаний 1.23

Возможности известного способа выделения таких слоев и ихпрослеживания по глубине и площади ограничены глубиной скважин и их количеством на площади, где ведутся исследования.

Цель изобретения — расширение возможностей исследования слоев с пониженной скоростью распространения сейсмических волн в земной коре по площади и глубине.

Для этого регистрируют на поверхности горизонтальные составляющие проходящих обменных поперечных волн (типа P S ) с различными азимутами на источники упругих колебаний, расположенные в различных квадрантах поверхности земли относительно пункта регистрации, и по сопоставлению взаимных полярностей вертикальных составляющих продольных волн (типа P ) и горизонтальных составляющих проходящих обменных поперечных волн (типа Р5) судят о слоях с пониженной скоростью распространения сейсмических волн.

На чертеже — пример выделения слоя с пониженной скоростью по сопоставлению знаков вступ. ления волн типов Р и P 5 . Схематические сейсмограммы от источников возбуждения, оаспространенных соответственно в Т, и, И и IY квадрантах плоскости, обозначены цифрами 1,2, 3 и 4.

На местности в выбранном пункте регистрируют упругие колебания от искусственных (например, взрывы) или естестветптых (землетрясе.

522479

35 ния) источников колебаний. Полученные сейсмо1 граммы с регистрацией упрутих колебаний по трехкомпонентной схеме Ь, Х, У (где Ъ - вертикальная компонента, а Х и У вЂ” горизонтальные, ориентированные относительно сторон света) используются в качестве исходного для обработки материала. Необходимо иметь, как минимум, четыре сейсмограммы, полученные при регистрации упругих колебаний с различными азимутами на источники возбуждения, расположенные в различных квадрантах площади.

На сейсмограммах выделяют проходящие обменные волны типа PS (проходящие обменные поперечные волны) и определяют знаки (полярности) вступлений волн типов P u P S . Выделение обменных волн типа Р$и определение знаков вступлений можно осуществлять непосредственно с магнитной ленты или другими известными техническими средствами, а также и на ЭВМ, например, по программе обратной фильтрации, или же по алгоритму. Знаки (полярности) вступлений разных типов волн сравниваются между собой.

Сопоставление полярностей также может осуществляться с помощью различных технических средств, например с использованием логических схем. Если знаки вступлений волн типов Р и Р Ь, записанные на одной и той же горизонтальной составляющей, совпадают между собой, то такие обменные волны соответствуют сейсмическим границам, ниже которых скорость сейсмических волн больше, чем в покрывающей среде. Если же знаки вступлений обменных волн (типа PS) противоположны знакам вступлений продольных волн (типа P ), то такие обменные волны соответствуют сейсмическим границам, ниже которых скорость сейсмических волн меньше, чем в покрывающей среде, т.е. такие обменные волны соответствуют кровлям пластов с пониженной скоростью.

Сейсмические записи, на которых на одной и той же горизонтальной составляющей имеются записи волн как Р, так и PS-типа, практически имеются при регистрации взрывов, местных и близких землетрясений.

На сейсмограммах обозначены:

Жр — вертикальная составляющая волн Р; — горизонтальные составляющие волн

Р р 1 тЧ»

Р;

9» о„— горизонтальные составляющие волн рь Рь

Р5; о 1 — обменные волны, соответствующие тем границам обмена, ниже которых скорость сейсмических волн больше, чем в покрывающей среде;

ОРИ вЂ” обменная волна, соответствующая x,ó кровле слоя с пониженной скоростью.

При обработке сейсмических записей далеких землетрясений поступают следующим образом:

Ь

15 х

Определяют знаки вступлений вертикальной составляющей продольной волны Wp и горизонтальных составляющих обменной проходящей волР5 PS ны 1» и» . Обменные волны Р5 соответствуют границам обмена, ниже которых скорость сейсмических волн больше, чем в покрывающей среде, если соблюдается следующее соотношение знаков вступлений по квадрантам (где "oL"— азимут на эпицентр) .

Квадрант 1; Ь =0 — 90 — знаки 9» и 1» о о

Р5 рз совпадают между собой и противоположны знаку Wр

Квадрант 11;3 = 90 — 180 — знаки » Р и 1» совпадают и противоположны знаку »

Р5

Квадрант Й; L=180 — 270 — знаки Фр, „и о о

Р совпадают;

Квадрант И: L = 270 — 360 — знаки%р и р(PS совпадают и противоположны знаку », Обменные волны P S соответствуют границам обмена, ниже которых скорость сейсмических волн меньше, чем в покрывающей среде, если имеет место следующее соотношение знаков вступлений по квадрантам.

Квадрант I. L-=0 — 90 — знаки о о Рв р

Ч» Г » и %P совпадают;

Квадрант П: L - =90 — 180 — знаки р

PS и 1у совпадают и противоположны знаку »

Квадрант Ш. L 180о — 270

1» у совпадают и противоположны знаку 4l р

Квандант 1V: Ь = 270 — 360 — знаки 1ФР

PS и » совпадают и противоположны знаку

1РЫ

Таким образом путем анализа совпадений и несовпадений знаков вступлений волн типов Ри Р$ определяют знак скачка скорости сейсмических волн на границах обмена, выделяя тем самым в разрезе пласты с пониженной скоростью.

Предлагаемый способ не связан с наличием

k скважин, обеспечивает значительно большую глубинность исследований и дает возможность прослеживания слоев с пониженной скоростью по площади. Он более выгоден экономически. По предлагаемому способу можно еще более удешевить исследования, используя в качестве источников упругих колебаний землетрясения как дальние, так близкие и местные.

Формула изобретения

Способ выделения слоев с пониженной скоростью распространения сейсмических волн в земной коре путем регистрации вертикальной составляющей продольных волн от источников упругих колебаний, отличающий ся тем,что, с целью расширения возможностей исследования упомянутых слоев по площади и глубине, регистрируют на поверхности горизонтальные состав522479

Составитель В Зверев

Техред М. Ликович

Корректор Н. Золотовская

Редактор E. Гончар

Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4299/362

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ляющие проходящих обменных поперечных волн с различными азимутами на источники ynpyrHx колебаний, расположенные в различных квадрантах поверхности земли относительно пункта регистрации, и по сопоставлению взаимных полярностей составляющих продольных и проходящих обменных поперечных волн судят о слоях с пониженной скоростью распространения сейсмических волн, 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Померанцеча В. Методика интерпретации обмен ных проходящих волн, регистрируемых станциями "Земля", В сб. "Прикладная геофизика", вып.

53, M., 19б8.

2. Гальперин Е. О. Вертикальное сейсмическоепро филирование, "Недра" М., 1972.