Понятие и основы сейсморазведки - Контрольная работа

Контрольная работаСейсмический метод разведки (сейсморазведка) основан на свойстве горных пород упруго деформироваться под воздействием внешних сил, возбуждаемых взрывами, и передавать упругую энергию от точки (частицы) к точке (частице) посредством упругих или сейсмических волн. При взрыве за пределами зоны разрушения частицы среды упруго деформируются, образуя сейсмические волны. Распространяясь в среде, волны, достигнув какую-нибудь границу раздела среды с разными упругими свойствами, отражаются (и преломляются) от нее и последовательно, смещаясь во времени, приходят в датчики сейсмоприемников. Скорость передачи энергии в среде, т.е. скорость распространения сейсмических волн в среде, зависит от ее упругих свойств. При этом продольные волны распространяются изза смещения частиц среды вдоль направления волны за счет образования зон сжатия и растяжения, а поперечные - в результате скольжения частиц относительно друг друга по плоскостям, перпендикулярным направлению движения волны.В сейсморазведке геологическая среда характеризуется такими упругими константами, как модуль продольного растяжения (модуль Юнга), модуль поперечного сжатия (модуль Пуассона), а также скоростью распространения упругих колебаний, волновым сопротивлением, равным произведению скорости сейсмических волн на плотность среды. В теории упругих волн рассматривают волны, падающие на какую-либо поверхность раздела сред с разными упругими свойствами, отраженные от нее волны и проходящие в нижнюю среду волны. В теории сейсморазведки доказывается, что условием возникновения отраженных волн является: граница должна разделять среды с различным волновым сопротивлением; при этом угол падения волны равен углу отражения.Владея изложенными выше понятиями о сейсмических волнах и условиях их возникновения, рассмотрим соотношение различных типов волн на простейшем примере: геологическая среда разделена одной плоской горизонтальной границей на однородные области с различным волновым сопротивлением (чтобы могли образоваться отраженные волны) и с различными значениями скоростей распространения сейсмических волн, такими, что скорость в верхней области VB меньше, чем в нижней VH (чтобы могли возникнуть преломленные волны). Пусть в точке О на земной поверхности находится источник сейсмических колебаний (пункт взрыва), а на остальной части профиля (вдоль оси абсцисс) расставлены сейсмические приемники (теоретически бесконечно близко друг к другу - континуально), рис.1.4. Годограф этой волны, называемый в сейсморазведке прямой волной, будет представлять собой прямую линию (рис. Другие лучи будут последовательно достигать границы в точках А, В, С, D, E, … , и, отражаясь в них от границы, приходить в сейсмоприемники соответственно в точки О, ВСП, ССП, … Время прихода этой отраженной волны в сейсмоприемники величина нелинейная (см. ниже) и ее годограф будет криволинейным (рис. Тогда в точке С возникает преломленная волна, луч которой далее будет двигаться вдоль границы равномерно, как и прямая волна, но со скоростью VH>VB (рис.Характер их поведения зависит от особенностей геологического строения и от свойств (способностей) горных пород передавать упругую энергию в виде сейсмических волн. Их значения для горных пород зависят от литологического состава, условий их формирования и развития, условий их современного залегания. В целом в терригенных породах скорость не более 3,5 км/с, в карбонатных отложениях ее значения достигают величин 6,5 км/с, метаморфические породы характеризуются значениями 3,5-6,5 км/с. А вещество земной коры на глубинах 15-20 км характеризуется скоростями около 6,8 км/с, на глубинах 30-50 км - около 7,0-7,9 км/с, а на границе «земная кора - верхняя мантия» (на поверхности Мохо) - 8,0-8,4 км/с. Поскольку скорость обратно зависит от плотности, а последняя обратно - от пористости, то с уменьшением пористости скорость должна уменьшаться.Если взять на годографе две произвольные близко расположенные точки и снять с графика значения их абсцисс х1, х2 и времен t1, t2, то величину (х1, х2)/(t1, t2)=V* называют кажущейся скоростью. Для горизонтально слоистой сейсмогеологической среды, для каждого слоя которой заданы мощности h1, h2,…, hk и время пробега волны в каждом слое Dt1, Dt2,…, Dtk или скорости V1, V2, …, Vk, среднюю скорость определяют по формуле: . Если средняя скорость в некоторой толще близка к истинной в подавляющем большинстве слагающих ее слоев, то толщу выделяют как однородный сейсмический пласт, а среднюю скорость называют пластовой.При этом отраженные волны наиболее четко фиксируются в ближней от очага взрыва зоне, а преломленные - на некотором удалении от него. Методом отраженных волн изучаются структуры с углами наклона до 40-500, но наилучшие успехи достигаются для пологозалегающих структур с углами наклона до 10-150. В зонах тектонических нарушений (разломы, сбросы и т. п.) отраженные волны не прослеживаются, что качественно свидетельствует о наличии таких нарушений.

Содержание

1. Физические условия возникновения сейсмического поля

2. Условия образования отраженных и преломленных волн

3. Соотношение различных типов сейсмических волн

4. Геологические условия сейсморазведки

5. Понятие скоростей сейсмических волн

6. Системы наблюдений и измеряемые характеристики сейсмического поля

7. Построение отражающих и преломляющих границ

8. Геологическая интерпретация сейсмических данных

Литература

1. Физические условия возникновения сейсмического поля