Сейсмикалық барлау

Жоспар
Кіріспе

1 Сейсмикалық барлаудың негізгі тәсілдері
1.1 Шағылған толқындар тәсілі
1.2. Сынған толқындар тәсілі
1.3. Шағылған және сынған толқындар тәсілдерінің ерекшеліктері
2. Сейсмикалық барлаудың басқа да тәсілдері
3. Сейсмикалық барлау әдістерінің түрлері

Сейсмикалық барлау тәсілдерін жіктеу әр түрлі тұрғыда жүргізіледі.
1. Пайдаланылатын толқындардың түріне байланысты:
1) шағыл¬ған толқындар тәсілі; 2) сынған толқындар тәсілі; 3) өткінші толқын¬дар тәсілі.
2. Тіркелетін тербелістің жиілігіне байланысты: 1) жоғары жиілікті (тербеліс жиілігі 100 Гц-тен жоғары); 2) орта жиілікті (ондаған Гц); 3) төменгі жиілікті (бірнеше Гц).
3. Әдістің тереңдік қабілетіне байланысты: 1) тереңдік қабілеті бірнеше км-ге жететін әдеттегі (обычный) сейсмобарлау; 2) аз тереңдікті сейсмобарлау тәсілі (инженерлік-геологиялық зерттеулер үшін); 3) терең сейсмикалық зондылау тәсілі (ондаған км тереңдікке дейінге жер қыртысының құрылысын зерттеу).
Сонымен катар, пайдаланатын толқыңдық өрістің қасиеттеріне байланысты кинематикалық (геометриялық сейсмика принципіне негізделген) және динамикалық (толқындардың динамикалық ерекшіліктеріне негізделген) тәсілдер деп те бөлінеді.
Толқыңдық өрістің таралу көзі жайлы толық мағлұматтар алу үшін сейсмикалық тербелістердің таралу бағытына негізделген тәсілдер де бар: толқынның таралу кезін (жарылыс) және сейсмоқабылдағышты топтастыру; реттеулі бағытталған тіркеу (регулируемый направ¬ленный прием).
Міне, бұл аталған тәсілдердің өзіне тән ерекшеліктері бар. Соларды іс жүзінде дұрыс пайдалана отырып сейсмобарлау әдісінің тиімділігін арттыруға болады. Сондықтан да барлау жұмысында әр түрлі сейсмо-барлау тәсілін жинақтап кешендеу кеңінен қолданылады.
Енді сейсмобарлау әдісінің іс жүзінде кеңінен таралған тәсілдеріне қысқаша тоқталайық.

Пән: Геология, Геофизика, Геодезия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

1 Сейсмикалық барлаудың негізгі тәсілдері

Сейсмикалық барлау тәсілдерін жіктеу әр түрлі тұрғыда жүргізіледі.
1. Пайдаланылатын толқындардың түріне байланысты:
1) шағылған толқындар тәсілі; 2) сынған толқындар тәсілі; 3) өткінші
толқындар тәсілі.
2. Тіркелетін тербелістің жиілігіне байланысты: 1) жоғары жиілікті
(тербеліс жиілігі 100 Гц-тен жоғары); 2) орта жиілікті (ондаған Гц);
3) төменгі жиілікті (бірнеше Гц).
3. Әдістің тереңдік қабілетіне байланысты: 1) тереңдік қабілеті бірнеше
км-ге жететін әдеттегі (обычный) сейсмобарлау; 2) аз тереңдікті
сейсмобарлау тәсілі (инженерлік-геологиялық зерттеулер үшін); 3) терең
сейсмикалық зондылау тәсілі (ондаған км тереңдікке дейінге жер қыртысының
құрылысын зерттеу).
Сонымен катар, пайдаланатын толқыңдық өрістің қасиеттеріне байланысты
кинематикалық (геометриялық сейсмика принципіне негізделген) және
динамикалық (толқындардың динамикалық ерекшіліктеріне негізделген) тәсілдер
деп те бөлінеді.
Толқыңдық өрістің таралу көзі жайлы толық мағлұматтар алу үшін
сейсмикалық тербелістердің таралу бағытына негізделген тәсілдер де бар:
толқынның таралу кезін (жарылыс) және сейсмоқабылдағышты топтастыру;
реттеулі бағытталған тіркеу (регулируемый направленный прием).
Міне, бұл аталған тәсілдердің өзіне тән ерекшеліктері бар. Соларды іс
жүзінде дұрыс пайдалана отырып сейсмобарлау әдісінің тиімділігін арттыруға
болады. Сондықтан да барлау жұмысында әр түрлі сейсмобарлау тәсілін
жинақтап кешендеу кеңінен қолданылады.
Енді сейсмобарлау әдісінің іс жүзінде кеңінен таралған тәсілдеріне
қысқаша тоқталайық.

1.1 Шағылған толқындар тәсілі

Шағылған толқындар тәсілі (метод отраженных волн, МОВ) -
сейсмобарлаудың кең таралған тәсілдерінің бірі. Бұл тәсіл толқындық
кедергісі әр түрлі геологиялық орталардың шекарасынан шағылғын толқындарды
тіркеуге негізделген. Мұндай беткейлер, әдетте, геологиялық қабаттардың
құрылысын сипаттайтын литологиялық және тектоникалық шекараларға сәйкес
келеді.
Шекарадан шағылған сейсмикалық толқын бөгеуіл толқындармен бірге қоса
тіркеледі. Сондықтан оны бөгде толқыңдардан бөлу үшін әр түрлі арнайы
әдістер (тербелістің жиілігіне, таралу бағытына және т.б. ерекшеліктеріне
негізделген) қолданылады.
Сейсмограммада тіркелген шағылған толқындарды бөлудің негізгі белгісі
(критериясы) - жақын орналасқан көрші пункттерде тіркелген толқын пішінінің
бір-біріне ұқсастығы. Бұл белгі толқындарды уақыт және тереңдіктегі
сейсмикалық қималарда да анықтау үшін пайдаланылады.
Шағылғын толқын тәсілінің басты ерекшеліктерінің бірі - қабаттағы
толқынның таралу жылдамдығын нақты анықтау мүмкіңцігі. Ол үшін жылдамдық
мәні бірнеше рет анықталып, оның орташа мәні қабылданады. Өйткені, жеке
анықтауда әр түрлі себептерге байланысты қателер болуы мүмкін.
Тәсілдің тағы бір басты ерекшелігі - шекараға түскен және шағылған
толқындардың таралу жолдарын бір-біріне жақындату мүмкіндігі. Ал, бұл
берілген ауданды жан-жақты, толық зерттеуге мүмкіңдік береді.

1.2. Сынған толқындар тәсілі

Сынған толқындар тәсілі (метод преломленных волн, МПВ) жабынды (жоғары)
қабатқа қарағанда таралу жылдамдығы жоғары төменгі қабаттағы толқындарды
тіркеуге негізделген. Қоздыру көзінен біршама қашықтықта мұндай толқындар
бірін-бірі басып озады (таралады). Сондықтан мұңдай толқыңдар
сейсмограмманың бас жағында тіркеліп, оны өңдеуге мүмкіндік туады.
Бұл тәсілдің артықшылығының бірі - толқынның сейсмикалық шекараны
бойлай таралу жылдамдығын анықтауға болады. Ал, бұл жағдайда толқын сынған
беткейлердің физикалық қасиетін, оның литологиялық құрамын және т.б.
параметрлерін бағалауға мүмкіндік туады. Тәсілдің кемшілігі - шағылған
толқындарға қарағанда оның нақтылығының төмендігі, қабілеттілігі аз.
Бақылау жүйесін дұрыс ұйымдастырып, алынған материалдарды өңдеу сапасы
артса, сынған толқындар тәсілі жер қойнауы құрылысы туралы көптеген құнды
мағлұматтар береді:
- толқынның сыну беткейіне дейінгі тереңдікті анықтап, тереңдігі
бойынша қима тұрғызу;
- толқынның шекаралық жылдамдығын нақты бағалау;
- жылдамдық бойынша изосызықты қималар тұрғызу;
- толқын сынған қабаттың жұтылу коэффициентін анықтау;
- жер қойнауындағы тектоникалық бұзылыстарды картаға түсіру және т.б.

1.3. Шағылған және сынған толқындар тәсілдерінің ерекшеліктері

Шағылған немесе сынған толқындар әдістері бір-бірімен алмастырылмайды,
олардың әрбіреуінің өзіне тән ерекшеліктері және мүмкіншіліктері бар.
Сондықтан белгілі бір геологиялық мәселені шешу үшін, бұл екі әдістің ең
ыңғайлысы таңдалады. Ал, тіпті кейбір ерекше жағдайда екі әдісті бір
уақытта қолданылып, оның бірі басты (негізгі), екіншісі қосалқы роль
атқарады.

Шағылған толқындар тәсілінің ерекшеліктері.
1. Екі қабаттың шекарасынан толқыңдардың шағылуы үшін олардың толқындық
кедергілері бір-біріне тең болмауы керек. Шағылған толқындар қат-қабат
жыныстардың арасындағы жұқа қабатшаларынан да (пропластики) пайда болуы
мүмкін, ол үшін қабатша мен кіріктіруші жыныстардың литологиялық құрамдары
әр түрлі болуы керек.
2. Әдістің зерттеу тереңділігі 300-400 метрден 5000 метрге дейін
жетеді. Осы аралықта 20-ға дейін шағылу шекараларын бақылауға болады. 300-
400 м-ден аз тереңдікте шағылған толқындар, әдетте, бөгеуіл толқындармен
қабаттасып, дұрыс білінбейді.
Әдістің тереңдігі 300-400 м-ден басталуына байланысты, ол инженерлік
геология немесе басқа да аз тереңдікті зерттеулерді қажет ететін
мәселелерді шешуде пайдаланбайды.
3. Бір бақылау жүйесі көмегімен әр тереңдіктен шағылған толқындарды
тіркеуге болады.
4. Әдісті ыңғайлы қолдану жер қойнауындағы шағылу шекарасының
орналасуына байланысты болады. Көлденең орналасқан немесе көлбеу (енкіш)
бұрышы 10-15°-тан аспаған жағдайда, әдістің нәтижелері жоғары бағаланады.
Тектоникалық бұзылыстарды (жарылымдарды) бұл әдіспен зерттеу мүмкін емес,
өйткені, олардан толқындар шағылмайды (бұл ерекшелік кейбір кезде
жарылымдар туралы белгіде болады).
5. Шағылған толқындар годографтары арқылы шағылу шекарасынан жоғары
орналасқан қабаттағы толқындардың таралу жылдамдығын нақты анықтауға
болады. Бұл сейсмикалық материалдарды өңдеуде өте қажетті мағлұмат.
Сынған толқындар тәсілінің ерекшеліктері.
1. екі қабаттың шекарасынан толқынның сынуы үшін төменгі қабаттағы
толқынның таралу жылдамдығы жоғары қабатқа қарағанда артық болуы керек.
Толқыңдар қалыңдығы бірнеше метр болатын жұқа қабатшадан да сынуы мүмкін.
Ол үшін толқынның таралу жылдамдығы бұл қабатшада кіріктіруші жыныстардағы
таралу жылдамдығынан артық болуы керек.
2. Сынған толқындар профиль бойыңда жарылыс пунктінен белгілі бір
қашықтықтан бастап байқалады. Сыну шекаралары тереңдеген сайын, сынған
толқындар да жарылыс пунктінен қашықтаған сайын пайда болады. Бұл ерекшілік
әрбір шекарадан сынған толқындар үшін өз бақылау жүйесін ұйымдастыруды
қажет етеді.
3. Сынған толқындар әдісі жер бетінен бірнеше метрден бастап 2000-3000
м-ге дейінгі аралықта барлау жұмыстарын жүргізу үшін пайдаланылады. 3000 м-
ден артық тереңдікті зерттеу үшін арнайы (күрделі) бақылау жүйесін
ұйымдастыру қажет.
4. Бұл әдіспен жер қойнауындағы түрлі құрылымдарды, тік жапсарларды
(контактілерді), сырғымаларды (сбросы) және т.б. геологиялық құрылымдар
анықталады. Сонымен қатар, бұл әдісті инженерлік-геологиялық, геологиялық
картаға түсіру және басқа да мақсаттарды шешу үшін пайдаланады.
5. Сынған толқыңдар годографтары арқылы екі қабаттың арасындағы
толқындардың шекаралық жылдамдығын анықтап, ал ол арқылы сол беткейді
құрайтын жыныстардың физикалық қасиеттері бағаланады.
Әдетте, сейсмобарлау әдісі барлық жерде бірдей нәтиже бермейді. Оның
тиімділігі алдымен сол ауданды құрайтын беткейлік және тереңдік
сейсмогеологиялық жағдайларына байланысты.
Сейсмобарлау үшін қолайлы тереңдік сейсмогеологиялық жағдайлар қатарына
мыналар жатады:
- сол ауданға тән геологиялық қимадағы шағылу және сыну шекаралары
анық болу керек;
- шекаралар ұзақ және барынша жазық (көлбеу бұрышы 2-15° арасында),
тектоникалық бұзылыстардың жоқ болтаны жөн.
Қолайлы беткейлік сейсмогеологиялық жағдайларға жататындар:
- жылдамдығы баяу аймақтың (зоны малых скоростей) қалыңдығы айтарлықтай
емес (20-40 м-ге дейін);
- жерасты су деңгейі жер бетіне жақын орналасқан.
Сапасы жоғары сынған және шағылған толқындарды тіркеу беткейлік қолайлы
сейсмогеологиялық жағдайларға байланысты, өйткені олар толқындарды
қоздыруға тікелей әсер етеді.

2. Сейсмикалық барлаудың басқа да тәсілдері

Барлау жұмысында жоғарыда келтірілген сейсмобарлаудың ең басты екі
тәсілімен катар басқа да сейсмикалық барлау тәсілдері қолданылады,
Ұңғымалық сейсмобарлау тәсілі толқыңдарды қоздыру және қабылдау
ерекшеліктеріне байланысты бірнеше әдістерге бөлінеді. Бұл әдісте өткінші
толқындармен қатар, сынған және шағылған толқындар да қарастырылады.
Ұңғымалық сейсмобарлаудың алғашқы едісі сейсмокаратаж деп аталып,
қазірде ол қеңінен қолданылуда. Кейіннен, бұл әдіске қосымша тік
(вертикаль) сейсмикалық профильдеу және айналмалы (обращенный) годографтар
тәсілдері қосылды.
Сейсмокаротаж деп жер бетіндегі жарылыс пунктінен ұңғыманың әр түрлі
тереңдігіне орналасқан сейсмоқабылдағыштарға дейінгі аралықтағы өткінші
толқындардың таралу уақытын өлшеу арқылы, толқынның сол ортада таралуының
орташа жылдамдығын анықтау тәсілін айтады. Мұндай каротаж интегралдық деп
аталады. Ал, дифференциалдық сейсмокаротажда толқынның әрбір қабаттағы
орташа жылдамдығы анықталады. Ол үшін арнайы зондқа екі немесе онан көп
сейсмоқабылдағыштар белгілі бір ара қашықтықта орналастырылып, толқынның
таралу уақыттарының айырмасы анықталады.
Өткінші толқындар тәсілі (метод проходящих волн) баурайы тік, сырткы
пішіні тұзды күмбездерге ұқсас құрылымдарды барлауда пайдаланылады.
Сейсмоқабылдағыштың немесе зоңдтың және толқын қоздыру көзінің өзара
орналасуы 1-суретте келтірілген.
Тік сейсмикалық профильдеу (вертикальное сейсмическое профилирование) -
бұл интегралдық сейсмокаротаждың бір түрі. Мұңда көп-каналды арнайы зонд
ұңғыманың қабырғасына қысылып, сейсмоқабылдағыштар орны дәл анықталады. Бұл
тәсіл сейсмикалық толқынның жердің ішкі қойнауында таралу процесін
зерттеуде кеңінен пайдаланылады.
Айналмалы годограф тәсілі (метод обращенных годографов, МОГ) арнайы
бұрғыланған немесе дайын ұңғымаға сейсмоқабылдағыштар түсіріліп, ал
толқынды қоздыру көзі жер бетінде профиль бойына орналасады (2-сурет). Бұл
әдісті, негізінен, толқындардың шағылу беткейлерінің бедерін анықтау үшін
пайдаланады.
Пьезоэлектрлік барлау (пьезоэлектрический метод разведки) әдісі жарылыс
немесе басқа тәсілдермен қоздырылған серпімді толқын әсерінен
жыныстардың поляризациялануынан (электрленуінен) пайда

1-сурет. Тұз діңгегін барлауда өткінші толқындар әдісін қолдану.
1 - тұз діңгегінің нұсқасы (контуры); 2 - профиль бойындағы жарылыс
пункттері; 3 - ұңғымадағы сейсмоқабылдағыштардың орналасуы;
4 - өткінші толқынның сәуле жолдары; 5 - ұңғыманың ернеуі

болатын электрмагнитті ерісті пайдалануға негізделген. Әдіс әр түрлі
варианттар түрінде (жер бетінде, ұңғымада немесе шахтада) кварцтық рудалар
кен орындарын (алтын, вольфрам, молибден, қалайы, мөлдіртас) іздестіру және
барлау үшін пайдаланылады. Барлау нәтижесінде пьезоэлектрлік объектілердің
мөлшері, пішіні, құрылысы мен кеңістіктегі орналасуы анықталады.
Көлденең және ауыспалы толқындар әдістері (метод поперечных и обменных
волн). Қоздыру орнынан (көзінен) сейсмоқабылдағыштарға дейінгі аралықта
толқындар көлденең немесе ауыспалы болып таралуы мүмкін. Егер тіркелген
толқындар көлденең болса, онда әдіс көлденең толқындар әдісі, ал бастапқы
толқын таралу жолында шекарадан алмасып ауыспалы болып тіркелсе, әдіс
ауыспалы толқындар әдісі деп аталады. Бұл әдістер қума толқындар әдісімен
толықтыра отырып, толқындар таралған ортаның қосымша физика-механикалық
қасиеттерін (серпімділік модулі, басылу коэффициент, анизотропия
коэффициенті жөне т.б.) анықтауға мүмкіндік береді.
Әдетте, бұл әдіс бірнеше тәсілдермен жүргізіледі: жер сілкінісінен
пайда болған ауыспалы толқындар әдісі (метод обменных волн, возбуждаемых
землетрясением), өткінші ауыспалы толқындар әдісі (метод обменных
проходящих волн), көлденең шағылған толқындар әдісі (метод поперечных
отраженных волн).

2-сурет. Айналмалы годографтар әдісінің бақылау жүйесі.
1 - толқындарды қоздыру пункттері; 2 - толқындарды тіркеу орны;
3 - толқындардың шағылу нүктесі: А1С1- ПВ1 жарылыс
пунктінен; А14СІ4 – ПВ14 жарылыс пунктінен қоздырылған толқындар
арқылы зерттелген шекара; 4 - ұңғыма ернеуі

Реттеліп бағытталған ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.