Применение высокоразрешающих волновых геофизических методов при изучении верхней части геологического разреза : На примерах Прибайкалья и Приангарья

• Автор: Плесовских, Виктор Николаевич
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 125 с. : ил.

1. ПРОБЛЕМЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ МАЛОГЛУБИННЫХ ВОЛНОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЧР НА ТЕРРИТОРИИ ПРИБАЙКАЛЬЯ И ПРИАНГАРЬЯ
1.1. Обоснование использования волновых геофизических методов для прогнозирования верхней части геологического разреза
1.2. Априорные ФГМ рыхлых отложений Прибайкалья и Прианга1.3. Разрешающая способность минимально-фазовых импульсов
1.4. Обоснование критериев применимости высокочастотных волновых методов при изучении ВЧР
2. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО СЕЙСМОРЕГИСТРИРУЮЩЕГО КАНАЛА
2.1. Спектральная модель высокочастотного сейсмического эксперимента
2.2. Сейсмоприемник и его влияние на результаты высокочастотного сейсмического эксперимента
2.3. Спектральные свойства ударного источника возбуждения упругих колебаний
3. НАТУРНОЕ ИСПЫТАНИЕ СЕЙСМИЧЕСКОГО АППАРАТУРНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКС А
3.1. Аппаратурное, программное и метрологическое обеспечение работ
3.2. Обработка сейсмических данных
3.3. Определение скоростных характеристик донных отложений мелководных бассейнов оз. Байкал по методике МОВ-ВСК
3.4. Натурное моделирование на рыхлых отложениях пади Барун3.5. Натурное моделирование на левобережье р. Ангары
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Данная квалификационная работа посвящена изучению возможности улучшения детальности и повышению производительности волновых геофизических методов при изучении верхней части геологического разреза (ВЧР) региона. Под ВЧР в контексте данной работы подразумевается то геологическое пространство, которое наиболее активно используется в техногенной деятельности человека. ВЧР, сложенная рыхлыми и коренными породами, имеет мощность в первые десятки метров.
Объектом изучения являются рыхлые отложения кайнозойского возраста. Несмотря на то, что суммарная мощность таких литолого-стратиграфических комплексов в естественном залегании на территории Прибайкалья и Прианга-рья колеблется в широких пределах, интервал глубин, выбранный в качестве целевого, составляет 1-^30 м.
Актуальность исследования.
Гетерогенные нелитофицированные рыхлые многофазные горные породы (рыхлые отложения), распространенные практически повсеместно, можно рассматривать и как объект самостоятельного изучения, и как фактор, осложняющий получение данных, связанных с более глубокими слоями Земной коры. В аспекте геолого-геофизических исследований оба случая требуют углубленного знания основных петрофизических параметров и стратиграфии рыхлых отложений. Поэтому выбор методики и аппаратуры для производства полевых работ, графа обработки полевого материала и дальнейшая геолого-геофизическая интерпретация- задача нетривиальная. Ситуация осложняется большой литологической изменчивостью объекта исследований, наличием мерзлоты, кор выветривания, заболоченных участков, обводненностью или аэрированностью и т.п. приповерхностными неоднородностями, приводящими к пространственной и временной, в т.ч.- техногенно обусловленной, нестабильности физических свойств изучаемого объекта. Эти обстоятельства предопределяют необходимость адаптации методологии интегрированной интерпретации данных, применяющейся сегодня в нефтяной геофизике, для достижения поставленной цели.
Цель исследования— формирование на основе объективных критериев (пространственного разрешения и частотно-зависимого затухания) аппаратурно-методического комплекса, пригодного для решения поставленных задач. Под «аппаратурно-методическим комплексом» здесь и в дальнейшем в рамках диссертационной работы подразумевается совокупность как материализованных составляющих (портативный персональный компьютер, сейсмоприемники, источник упругих колебаний, средства связи, адаптеры интерфейсов, соединительные провода и т.д.), так и продуктов интеллектуального труда (алгоритмы и программы управления комплексом и обработки данных, системы наблюдений, технология полевых наблюдений и обработки данных, методические указания и т.д.), в целом образующих мобильное автоматизированное рабочее место геофизика с завершенным информационным циклом, оптимизированное, в данном случае, для изучения волновых полей, присущих объекту исследования.
Научная новизна диссертационного исследования
заключается в практической адаптации методологии интегрированной интерпретации данных для исследования ВЧР Прибайкалья и Приангарья волновыми геофизическими методами и включает в себя решение ряда задач, выполненных при непосредственном участии автора:
-исследование разрешающей способности реальных минимальнофазовых импульсов,
-теоретическое и практическое определение степени применимости гео-радиолокационного зондирования и высокоразрешающих модификаций сейсморазведки на ВЧР Прибайкалья и Приангарья,
-спектральный анализ высокочастотного сейсморегистрирующего канала,
-формирование аппаратурно-методического комплекса сбора, обработки и интерпретации сейсмических данных диапазона до 1+2 кГц,

ниями с высоким коэффициентом затухания. Поэтому динамический диапазон оборудования должен быть по возможности как можно шире. Сегодня промышленность выпускает такое оборудование. Это, например, - телеметрическая станция «Geode» фирмы «Geometries». Однако высокая стоимость подобной станции (более 60000 USD) делает работы крайне обременительными, если вообще возможными, для научного бюджета. Поэтому было принято решение об использовании качественных звуковых карт «AudioPhile 2496». Тестирование карт производилось программой «RightMark Audio Analyzer» v.3.1, доступной для свободного использования на Интернет-сайте
5 10 20 30 50 100 200 300 500 1 000 2К ЗК 5К 10000 Нг
Рис 2.3. Амплитудно-частотная характеристика звуковой карты «АисІіоРІїіІе 2496». 24 бит - разрядность преобразования, 96 кГц - частота квантования. Вертикальная шкала - относительный уровень в децибелах.
рования представлены в таблице 2.1. Все тесты выполнены в режиме 24 бит — разрядность преобразования и 96 кГц - частота квантования.
Как нетрудно заметить из таблицы 2.1, карта удовлетворяет самым жестким требованиям и может служить основой для построения различных измерительных устройств, в том числе — относительно недорогой и качествен-