Применение лучевой сейсмической томографии при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых

• Автор: Колонин, Антон Германович
• Шифр специальности: 05.13.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Метод сейсмотомографии и условия его применения
1.1. Условия применения сейсмотомографии
1.2. Состояние вопроса
1.3. Особенности геофизической томографии
1.3.1. Разнообразие возможных схем просвечивания
1.3.2. Нерегулярность применяющихся схем
1.3.3. Необходимость специальных процедур
определения исследуемых параметров
1.3.4. Рефракция сейсмических волн
1.3.5. Дифракция на локальных неоднородностях
1.3.6. Различие типов исследуемых сейсмических
волн и исследуемых волновых параметров
1.3.7. Разнообразие методологических подходов к
решению прямых и обратных задач
2. Математический аппарат лучевой сейсмотомографии
2.1. Обобщение задачи восстановления в
лучевой сейсмотомографии
2.1.1. Подход к решению обратных задач
2.1.2. Учет априорной информации
2.1.3. Пороговая дискриминация и картирование
2.2. Обобщенная лучевая геометрия. 37 ?
2.2.1. Прямые волны, геометрическая модель
трассировки субпрямолинейных лучей
2.2.2. Отраженные волны, обобщение метода полей
времен и общей точки среды
2.2.3. Головные волны
2.3. Специфика обработки амплитуд. 47
2.3.1. Учет неидентичности условий возбуждения и приема
2.4. Алгоритмы восстановления
2.4.1. Количественное восстановление
2.4.2. Качественная локализация. Группирование сигналов
3. Примеры практического применения лучевой сейсмотомографии
3.1. Наблюдения в горных выработках и межскважинное просвечивание
3.1.1. Локализация тектонических нарушений. Обработка
данных математического моделирования и полевых данных
3.2. Поверхностные наблюдения головных волн
3.2.1. Поиски кимберлитовых трубок.
Обработка данных математического моделирования
3.3. Поверхностные наблюдения отраженных волн
3.3.1. Общий случай. Обработка данных
математического моделирования
3.3.2. Поиски кимберлитовых трубок.
Обработка данных физического моделирования
3.3.3. Поиски кимберлитовых трубок. Обработка полевых данных
3.3.4. Поиски коренных месторождений золота в осадочном чехле.
Обработка данных физического моделирования
4. Ограничения лучевого подхода и
исследование границ применимости
4.1. Физическое моделирования и интерпретация дифракции на трехмерных изометричных неоднородностях
4.1.1. Подход к проблеме. 104 !
4.1.2. Физическое моделирование
4.1.3. Обсуждение результатов моделирования
4.1.4. Выводы
Заключение
Библиография
Введение.
Актуальность работы.
К настоящему времени накоплен большой опыт применения тех или иных методов решения обратных задач сейсморазведки, основанных на интегральной геометрии, в задачах сейсмического просвечивания и
называемых методами лучевой сейсмической томографии или сейсмотомографии. Известно много примеров использования указанных методов для решения различных прикладных задач путем обращения
скоростных или амплитудных характеристик
сейсмических волн и получения сечений
соответствующих параметров геологической среды.
Важность практического развития этих методов определяется их потенциалом в обнаружении и изучении таких сейсмогеологически сложных объектов, как коренные месторождения алмазов, рудные залежи, неструктурные ловушки нефти и газа, объекты
инженерной геологии или техногенного происхождения. Благоприятные предпосылки для использования
сейсмической томографии (сейсмотомографии)
обусловлены зачастую изометричной формой
перечисленных объектов, а также комплексным
отклонением их сейсмических свойств от вмещающей среды по целому ряду упругих параметров и
структурных особенностей.
Однако, в настоящее время отсутствует комплексный подход к постановке и проведению сейсмотомографических исследований, обработке и интерпретации их результатов. Отсутствует четкое
либо к неустойчивости самого решения - появ ению интенсивных артефактов (ложных аномалий) и.т.д.
В связи с этим, актуальным является вопр >с о привлечении к решению задачи восстанов ения
дополнительной информации. Такой информацией ожет являться априорное знание, или предположен: э о
строении исследуемой среды в определенны} ее
участках.
Имеет смысл при восстановлении задавать так
называемое "базовое" сечение, или - сечен: э с априорно заданными значениями. Если, при ре ении обратной задачи по любому из алгоритмов, акое сечение определено, то во всех ячейках А , с известными значениями, берутся величины из того сечения. Также, в соответствующих ячейках Атп
заданные значения сохраняются, а новые, оцен чные рассчитываются только в неопределенных ячейках
2.1.3. Пороговая дискриминация и картирование.
Очевидно, что нерегулярность систем наблк ений и, соответственно, вырожденность систем УраЕ ений приводят либо к необходимости получения сглаж нных решений, либо к неустойчивости решений, получен ых с высокой разрешающую способностью. На полученных в результате восстановления сечениях могут появл ться ложные максимумы и минимумы (артефакты), ист иные значения параметров среды в аномальных уча тках могут быть значительно завышены (в с учае положительных аномалий) или занижены (в с учае