Численное моделирование 3D волновых полей в задачах сейсмического зондирования вулканических структур

• Автор: Караваев, Дмитрий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Численное моделирование распространения упругих волн в 3D неоднородных упругих средах

§ 1.1 Общий математический аппарат

1.1.1 Постановка задачи

1.1.2 Метод решения задачи и вывод основных формул

§ 1.2 Вспомогательные алгоритмы для решения задачи

1.2.1 Поглощающие границы PML

1.2.1 Поглощающие границы CFS-PML

Глава 2. Программный комплекс для проведения численных расчетов

§ 2.1 Программный комплекс для решения прямой 3D задачи геофизики

2.1.1 Построитель 3D модели неоднородной сложно построенной упругой среды
2.1.2 Программа для моделирования волновых полей в 3D
неоднородных упругих средах
§ 2.2 Параллельная реализация алгоритма численного -моделирования
волновых полей
2.2.1 Параллельные схемы
2.2.2 Результаты распараллеливания (исследование времени работы параллельных программ)
§ 2.3 Результаты расчетов для тестовых 3D моделей упругих сред
Глава 3. Моделирование 3D сейсмических полей для
грязевулканических структур
§ 3.1 Разработка 3D модели грязевого вулкана «Гора Карабетова»
3.1.1 3D модели строения грязевого вулкана

3.1.2 Результаты численного моделирования сейсмических полей
вулканической структуры
§ 3.2 Исследование влияния на волновое поле присутствия
определенного типа объекта
Глава 4. Сравнение результатов численного моделирования и натурного
геофизического эксперимента
§ 4.1 Описание полевого геофизического эксперимента
§ 4.2 Результаты обработки экспериментальных данных
§ 4.3 Общие выводы и гипотезы
§ 4.4 Сравнение экспериментальных и численных результатов
Заключение
Литература
Введение
В настоящее время на земном шаре грязевые вулканы широко
распространены и известны. Явление грязевого вулканизма остается до сих
пор загадочным и сложным в понимании. Из-за своего необычного вида и
поведения грязевые вулканы, были известны и привлекали внимание еще со
времен античности. Упоминания о них содержатся в работах
древнегреческих писателей, их описывали Платон в известной всем Одиссее
и Плиний. Хотя грязевые вулканы давно известны их активное изучение и
понимание природы происхождения началось не так давно, грязевые
вулканы были известны только па суше и на неглубоких водных участках
[38, 49]. Считалось, что они имеют ограниченную область распространения
(Jakubov et al., 1971; Ali-Zade et al., 1984) и насчитывалось всего около
таких объектов. Начиная с 1970-х годов были открыты новые отдельные
грязевые вулканы, а также их целые пояса. Если рассмотреть карту
распространенности грязевых вулканов, известную сейчас, то речь пойдет о
значительной области. Из известных на данный момент 900 наземных и
морских грязевых вулканов более 50% всех вулканов такого типа
расположено вдоль Альпийско-Гималайского активного пояса. Грязевые
вулканы известны в таких областях как Средиземноморский Горный хребет
(Limonov et al., 1996), Центральная и Северная Италия (Martinelli, 1998)
Керченско-Таманские полуострова (Arhangelski, 1932; Gubkin and Feodorov,
1940) Большой Кавказ (Gubkin and Feodorov, 1940), Черное Mope (Ivanov et
al., 1996, Южно Каспийский бассейн (Ginsburg and Soloviev, 1994); Сахалин
(Sink, 1968), Новая Зеландия (Ridd, 1970), Новая Гвинея (Williams et al
1984), Южная Аляска (Reitsema, 1979) и.т.д. Более точная и подробная
информация о местах расположения грязевулканических областей, а также
их количестве содержится в работе [49]. Все новые исследования пополняют
количество известных вулканов. Можно сказать, что их количество в
некотором смысле сопоставимо с количеством магматических вулканов

Как и ранее в методе РМЦ в качестве значений .(демпинг множитель) берутся значения степенной функции [55].
С результатами моделирования волновых полей, используя предложенный метод, для некоторых тестовых двухмерных задач можно ознакомиться в работе [50, 55, 58, 59].
Выбор значения параметров ах,кх для численных расчетов в зоне поглощения проводился на основе результатов работы [55]. В качестве значения ах предлагается брать значения из [0, т$, где / - несущая частота в функции источника. Значение кх = к, = к, = 1 предлагается в качестве наиболее подходящего для расчета многих моделей упругих сред.