Файл: Левшин А.Л. Поверхностные и каналовые сейсмические волны [монография].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.06.2024

Просмотров: 91

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

1. Группа IV по своим характеристикам наиболее соответст­ вует основной гармонике рэлеевской волны. Ее фазовые и группо­ вые скорости лишь на 20—25 м/сек отличаются от расчетных для модели В; траектории движения частиц в группе — возвратные, причем горизонтальная и вертикальная компоненты смещений примерно равны. Амплитуда смещений резко ослабевает с погру­ жением заряда, в особенности для глубин более 10 м. В основном на записи представлена длиннопериодная часть спектра основной гармоники (I1 ^> 0,1 сек). Это можно объяснить тем, что короткопериодные колебания распространяются в верхних 5—10 м разреза и быстро затухают с расстоянием из-за сильного поглощения.

2. Группы I I и I I I образованы высшими гармониками рэлеевских волн. Об этом свидетельствует характер дисперсии фазовой и групповой скоростей: и те и другие попадают в диапазон расчет­ ных значений для второй, третьей и четвертой гармоник в моделях А и В; особенности поляризации: преобладание прямых траекто­ рий движения с изменчивым отношением компонент %, медленное убывание амплитуд смещений с увеличением глубины заряда. Хотя из-за недостаточной точности данных о скоростном разрезе хоро­ шее количественное совпадение наблюденной и расчетной диспер­ сии получить не удалось, наиболее вероятным кажется отожде­ ствление группы I I с третьей, а группы I I I со второй гармони­ ками волны Рэлея. Сравнение расчетных и наблюденных графиков зависимости амплитуды смещения от глубины показывает, что в реальных условиях затухание амплитуд с глубиной происходит заметно медленнее, чем в расчетах для центра расширения, и ка-

^чественно сходно с расчетным для вертикальной силы. Это указы­ вает на то, что взрывной источник, возможно, не обладает сфериче­ ской симметрией. Об этом же свидетельствует и факт регистрации прямых поперечных волн на поверхности.

Таким образом, проведенный анализ наблюденных и расчетных данных позволил отождествить поле низкоскоростных низкочас­ тотных волн-помех с различными гармониками поверхностных волн Рэлея и установить основные закономерности их распространения. В частности, показано, что наиболее интенсивную часть этого поля образуют высшие гармоники поверхностных волн, амплитуда ко­

торых слабо затухает с увеличением глубины заряда.

Основная

гармоника в регистрируемом диапазоне периодов

сравнительно

мало интенсивна, содержит только длиннопериодные

колебания

^> 0,1 сек) и резко ослабевает при углублении

источника на

лглубину более 10—20 м. Помимо нормальных рэлеевских волн вы­

делена просачивающаяся волна продольного типа, связанная с уровнем грунтовых вод. Сходные результаты получены автором и Л. И. Ратниковой при анализе данных аналогичных эксперимен­ тов, проведенных в 1967 г. в одном из районов Пермской области; во многом сходные особенности имеют поля низкоскоростных по­ мех, описанные в ряде других экспериментальных исследований [26, 75, 91]. Это позволяет считать волновые поля помех, описан-

167


ные выше, типичными для многих районов, где проводится сейсми­ ческая разведка нефти и газа. Свойства помех таковы, что только одновременное использование нескольких способов их ослабления может привести к положительным результатам. Погружение за­ ряда в водонасыщенные или коренные породы позволяет резко ослабить основную гармонику волн Рэлея и интерференционные продольные волны, связанные с резкой верхней границей. Приме­ нение фильтров высоких частот с большой крутизной среза по­ зволяет значительно уменьшить уровень всех поверхностных волн. Большой эффект может быть получен применением способов пространственной фильтрации, рассчитанных на подавление волн с широким спектром фазовых скоростей от 200 до 1000 м/сек. Для"- * получения дисперсионных характеристик поля поверхностных воли целесообразно пользоваться методикой СВАН.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Лбрамсв А. А. Вариант метода ирого:іки.Ж. вычпсл. матом, и матем.

 

физ., 1961, 1,

№ 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Аленицын

А.

Г. Волпы Рэлея

в неоднородном

упругом

полупростран­

 

стве

волноводного

типа.— Прикл . матем. и мех., 1967, 31, вып. 2.

3.

Алътерман

 

3.,

Ярош

X.,

Пикерис

X.

Л.

Распространение

рэлеевских

 

волн в Землю. Собственные колебания Земли. «Мир», 1964.

 

 

4.

Андрианова

 

3.

С,

Кейлис-Борок

В.

И.,

Левшин

А.

Л.,

Нейгауз

М. Г.

 

Поверхностные волны Лява . «Наука»,

1965.

 

 

 

 

 

5.

Архангельская

 

В.

M.

Дисперсия

поверхностных волн и строение

земной

 

коры.— Изв. АН

СССР, серия геофиз.,

1960, №

9.

 

 

 

 

6.

Архангельская

 

В.

М. Исследование короткопериодных волн Р э л е я ,

 

ч. I и I I . —

Изв. АН

СССР, серия

геофиз., 1961, № 8;

1964,

9.

7.

Бабич

В. М.,

Бабич Г. И.,

Фомина

Н. А. О расчете волн

Л я в а с исполь­

 

зованием

асимптотических

формул

метода

В К Б . —

В сб.: Вычислитель­

 

ная

сейсмология,

вып. 4.

«Наука», 1968.

 

 

 

 

 

 

8.Береза Г. В., Слуцковский А. И., Полшков М. К. Частотный анализ; сейсмических колебаний.— Прикл . геофизика, 1954, вып. 11.

9.

Брехоеских

Л.

M.

Волны в слоистых средах. Изд-во

АН

СССР,

1957.

10.

Брехоеских

Л.

М.

О волноводных

явлениях в твердых

слоистых

средах

 

с

непрерывно

изменяющимися

параметрами.— Акуст.

ж у р н . ,

1968-,

 

14,

№ 2.

 

 

 

 

 

 

 

11. Булдырев

В.

С, Озеров Д.

К. Высокочастотная асимптотика собствен­

ных функций

волн Л я в а .

Дисперсионные уравнения высокочастотных

волн Л я в а

в неоднородном

полупространстве.— В сб.: Вычислительная

сейсмология,

вып. 3. «Наука», 1967.

12. Буллен К.

Е.

Введение в

теоретическую сейсмологию. «Мир», 1966.

13.Бунэ В. И., Левшин А. Л., Павлов О. В., Французова В. И. Применение сейсморазведочных и расчетных методов при сейсмическом микрорайо ­ нировании.— Изв. АН СССР. Физика Земли, 1973, № 9.

14.Валюс В. П. Определение скоростных разрезов Земли по совокупности сейсмических наблюдений. Канд. дисс. М., 1969.

15.Валюс В. П. Определение сейсмических разрезов по совокупности на­ блюдений.— В сб.: Вычислительная сейсмология, выи. 4. «Наука», 1968.

16. Валюс

В. П.,

Левшин А. Л., Кейлис-Борок

В. И. Определение скорост­

ного

разреза

верхней мантии Европы.—

Докл . АН СССР, 1969, 185,

№ 3.

17.Валюс В. П., Левшин А. Л., Сабитова Т. М. Совместная интерпретация объемных и поверхностных волн для одного из районов Средней Азии.— В сб.: Вычислительная сейсмология, вып. 2. «Наука», 1966.

18.

Ванек

И.,

Штелъцнер

И. Амплитуда объемных сейсмических волн.—

 

В сб.: В е р х н я я мантия

Земли. «Мир», 1964.

19.

Ванек

И.,

Затопек А.

и

др. Стандартизация шкалы магнитуд.— Изв^

 

А Н СССР,

серия

геофиз.,

1962, №

2.

20.

В е р х н я я мантия

Земли. Сб. статей.

«Миря, 1964.

169


2 1 .

Вилькович

Е. В., ЛевшинА.

Л.,

Нейгауз

М.

Г. Волны Л я в а в

вертикаль ­

 

но-неоднородной среде: учет сферичности,

вариаций параметров,

пог­

 

лощения.— В сб.: Вычислительная сейсмология, вып. 2. «Наука»,

1966.

22.

Внутреннее

строение Земли. Сб. статей. И Л ,

1949.

 

 

23.

Гелъфанд

И.

М., Локуциевский

О. В. Метод прогонки для решения

раз ­

 

ностных

уравнений.— В

кн.:

Годунов

С.

К.,

Рябенький В.

С. Введе­

 

ние в теорию разностных

схем.

Физматгиз,

1962.

 

 

24.Гервер М. Л., Каждан Д. А. Нахождение скоростного разреза по дис­ персионной кривой. Вопросы единственности.— В сб.: Вычислительная сейсмология, вып. 4. «Наука», 1968.

25.Гервер М. Л., Маркушевич В. М. Определение по годографу скорости распространения сейсмической волны.— В сб.: Вычислительная сей­ смология, вып. 3. «Наука», 1967.

26.Гилъберштейн П. Г., Почтовик В. С. Опыт цифрового моделирования

 

низкоскоростных

сейсмических

волн — помех.—

Разв.

геофизика,

 

вып. 33. «Недра»,

1969.

 

 

 

 

 

 

 

27.

Гинодман

А.

Г.

Применение

метода

поперечных

отраженных

волн

 

при исследованиях в бортовой зоне

Камско-Кинельской впадины.—

 

Прикл . геофизика, вып. 61. «Недра»,

1970.

 

 

 

•28.

Главка В.

Б.,

Саваренский

Е.

Ф.,

Шечков Б. Н. Данные

о фазовых и

 

групповых скоростях поверхностных

сейсмических

волн.— Изв .

А Н

 

СССР, серия геофиз., 1963,

10.

 

 

 

 

 

29.

Голдман

С. Теория информации. И Л ,

1957.

 

 

 

30.Голицын Б. Б. О дисперсии и затухании поверхностных сейсмических волн.— Изв. Росс. Акад. наук, 1912, № 2.

31. Гохберг М. Б., Похотелов О. А., Кочерянц Е. Б. К вопросу о генерации устойчивых колебаний геомагнитного слоя.— Докл . АН СССР, 1971, 198, № 3.

32. Грудева Н. П., Левшин А. Л., Французова В. И. О природе каналовых сейсмических волн.— В сб.: Вычислительная сейсмология, вып. 5. «Наука», 1971.

33. Гутенберг

Б.

Скорости распространения сейсмических волн в земной

коре.— В

сб.:

Земная кора. И Л , 1957.

34.Дараган С. К., Осадчий А. П. Импульсная калибровка и контроль сей- / смического канала.— В сб.: Вычислительная сейсмология, вып. 3 . ' «Наука», 1967.

35.

Джеффрис

Г.

Земля,

ее происхождение, история

и строение. И Л , 1960.

•36 .

Жарков

 

В.

Н.

Собственные

колебания

Земли. Затухание . — Изв . А Н

 

СССР, серия геофиз., 1962, № 2.

 

 

 

37.

Заполъский

К. К.

Аппаратура

и методика исследования

характеристик

 

сейсмических

волн

в реальных

средах. Канд. д и с с , 1952.

38.

Земная

кора. Сб. статей. И Л ,

 

1957.

 

 

 

•39.

Калинин

В. А.,

Трубицын В.

П. Затухание поверхностных волн в слое

 

на полупространстве.— Изв. А Н СССР,

серия геофиз., 1962, № 12.

40.

Нейлис-Борок

В.

И.

 

Интерференционные

поверхностные

волны. Изд-во

 

АН СССР,

1960.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41 . Коддингтон

Э. А.,

Левинсон

И. Теория

обыкновенных

дифференциаль­

 

ных уравнений. И Л ,

1958.

 

 

 

 

 

• 42.

Коган

С.

Я.

Краткий

обзор теорий поглощения

сейсмических волн.—

 

Изв . АН

СССР. Физика

Земли, 1966, №

11-12.

 

 

43.Колесников Ю. А., Соловьев В. Н. Установка для цифрования сейсмо- / грамм с автоматическим нанесением чисел на перфокарты и бумажную ленту.— В сб.: Новые приборы для регистрации сейсмических явлений . «Наука», 1964.

44.

Копсон Э.

Асимптотические разложения . «Мир», 1966.

• 45.

Коридалин

Е. А.

Некоторые характеристики волн типа Lg и Rg и ре­

 

гиональные особенности их распространения.— Изв . А Н СССР, серия

 

геофиз., 1961, №

9.

46.Левитан Б. М. Разложение по собственным функциям дифференциаль­ ных уравнений второго порядка. М . — Л . , Гостехиздат, 1950.

170



47.Левшин А. Л. Определение уровня грунтовых вод сейсмическими ме­ тодами.— Изв. АН СССР, серия геофиз., 1962, № 9.

48.Левшин А. Л. Распространение поверхностных волн в рыхлых породах. — Изв . АН СССР, серия геофиз., 1962, № 12.

49.Левшин А. Л. Применение сейсмических методов исследований при инженерно-геологических изысканиях.— Труды Ин-та В С Е Г И Н Г Е О 1962, вып. 20.

50.

Левшин

А.

Л. Волны Л я в а и слой пониженной скорости в верхней ман ­

 

тии.— Изв. АН

СССР, серия геофиз., 1964, № 11.

 

 

51. Левшин

А. Л.,

Французова

В. И., Шкадинская

Г. В. Высшие гармоники

 

волн Рэлея и строение верхней мантии.— В

сб.: Вычислительная сей­

 

смология,

вып.

4. «Наука», 1968.

 

 

 

 

» 52.

Левшин

А.

Л.,

Французова

В.

И.,

Шкадинская

Г. В.

Амплитудные

 

спектры поверхностных волн.— Там же .

 

 

 

53.

Левшин

А.

Л.,

Ратникова

Л.

И.

Высшие

гармоники

поверхностных

 

волн — помехи

при регистрации

отражений.— В

сб.:

Сейсмические

 

волны в тонкослоистых средах. «Наука», 1973.

 

 

54.Левшин А. Л., Я неон 3. А. Поверхностные волны в вертикально и ра- диально-неоднородных средах.— В сб.: Вычислительная сейсмология, вып. 5. «Наука», 1971.

55. Леманн

И. Волны S

и структура верхней мантии.— В сб.: В е р х н я я

мантия

Земли. «Мир»,

1964.

56.Лидский В. Б., Нейгауз М. Г. К методу прогонки в случае самосопря­ жений системы второго порядка.— Ж . вычисл. матем. и матем. физ., 1962, 2, № 1.

57.

Ляв

А.

Математическая

теория

упругости. М . — Л . , О Н Т И ,

1935.

 

58.

Магницкий

В. А.

Внутреннее строение

и физика

Земли. «Недра»,

1965.

59.

Магницкий

В.

А.,

Хорошева

В.

В.

К

вопросу

о

волноводе в

оболочке

 

Земли и его физической природе.— Докл . АН

СССР, 1960, 135, № 2.

60.

Морс Ф-, Фешбах

Г.

Методы

теоретической физики, т.

2.

И Л ,

1960,

 

стр.

306.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61. Наймарк

М. А.

Линейные дифференциальные

операторы.

Гостехиздат,

 

1954.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

62.

Наймарк

Б.

M'., Погребинский

Г. А.,

Резников

Е. Л. Практические ме­

 

тоды вычисления преобразования Фурье. Теоретическая и вычисл.

 

геофизика. «Наука»,

1973.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63.

Нейгауз

М.

Г.,

Шкадинская

Г. В. Метод расчета поверхностных волн

 

Рэлея в вертикально-неоднородном полупространстве.— В сб.: Вычис­

 

лительная сейсмология,

вып.

2.

«Наука», 1966.

 

 

 

 

 

64.

Нерсесов

И.

Л.,

Раутиан

Т.

Г. Кинематика и динамика сейсмических

 

волн

на

расстояниях до 3500 км от эпицентра.— Труды

Ин-та физики

 

Земли,

1964,

32 (199).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65. Озеров Д. К. О лучевом методе получения дисперсионных уравнений для интерференционных волн SH, распространяющихся в средах со сфери­ ческими границами.— В сб.: Вопросы динамической теории распрост­ ранения сейсмических волн, вып. 8. Л . , «Наука», 1966.

66.Осадчий А. П., Дараган С. К. Аппаратура КОД для многоканальной

цифровой регистрации сейсмических сигналов.— В сб.: Вычислитель­ ная сейсмология, вып. 2. «Наука», 1966.

'67. Пасечник И. П. Характеристика сейсмических волн при ядерных взры­ вах и землетрясениях. «Наука», 1970.

68.

Петрашень

Г. И.

Колебания упругого полупространства,

покрытого

 

слоем жидкости.—

Уч. зап. Л Г У ,

серия матем. наук, 1951,

149.

69.

Петрашень

Г. И.

Распространение

упругих волн в слоисто-изотропных

 

средах, разделенных параллельными плоскостями.— Уч.

зап.

Л Г У ,

 

серия матем. наук,

1952, №

162.

 

 

 

70.

Петрашень

Г. И.,

Енальский

В. А.

О некоторых интерференционных яв­

лениях в средах, содержащих тонкие плоскопараллельные слои.— Изв. А Н СССР, серия геофиз., 1956, № 9-11; 1957, № 10.

171