Файл: Невский, М. В. Квазианизотропия скоростей сейсмических волн.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 60
Скачиваний: 0
слоистости в толще соли и эллиптической анизотропии в каждом из слоев рассчитывались лучевые диаграммы с учетом преломления лучей на границах каждого из слоев. С помощью лучевых диаграмм произве ден приближенный учет анизотропии скоростей в толще соли (см.
рис. 56).
Из изложенного ясно, что приближенность учета состояла в следую щем: 1 ) использовались не измеренные значения коэффициентов анизот ропии, а значения /ср, оцененные по УЗК; 2) анизотропия считалась эллиптической; 3) предполагалось горизонтальное залегание слоев в покрывающей толще.
Однако даже при этих упрощающих предположениях учет анизотро пии позволяет получить хорошее совпадение границ, построенных по встречным годографам. Глубина залегания межсолевой границы увязы вается с данными бурения.
в ы в о д ы
1. Детально изучен характер изменения скоростей продольных и по перечных сейсмических волн в зависимости от направления в различ ных тонкослоистых теоретических моделях поперечно-изотропных сред и выделены возможные типы анизотропии в этих средах.
2. Введены новые эффективные упругие параметры тонкослоистых сред - кажущиеся коэффициенты анизотропии, определяющие кинемати ческие особенности сейсмических волн для направлений, близких к оси симметрии среды. Определены понятия средних и пластовых, истинных и кажущихся коэффициентов анизотропии продольных и поперечных сей смических волн.
3. Дано решение прямой задачи сейсморазведки отраженными вол нами для горизонтально-слоистых поперечно-изотропных сред. Получе ны точные и приближенные уравнения годографов отраженных волн Р, SV, SH, позволившие аналитически и численно проанализировать влияние различных типов анизотропии на кинематические особенности отражен ных волн для различных удалений от источника.
4. Исследовано влияние различных типов анизотропии на результа ты решения обратных задач сейсморазведки по годографам отраженных волн (определение эффективных скоростей и построение отражающих границ) .Показано, что анизотропия скоростей в поперечно-изотропной среде может приводить как к завышению, так и к занижению эффектив ной скорости, определенной по годографам однократных отраженных волн, по сравнению со средней скоростью по вертикали. Установлено, что величина относительной ошибки ДН/Н в построении отражающих границ без учета анизотропии существенно возрастает с удалением от источника и может в несколько раз превышать значение максимально го коэффициента анизотропии в покрывающей толще.
5. Предложен способ определения пяти эффективных упругих пара метров однородно-слоистых поперечно-изотропных сред по годографам отраженных продольных и поперечных волн и данным сейсмокаротажа, а также способ изучения анизотропии скоростей по данным ВСП с про филем пунктов взрыва. Экспериментально обоснован способ определе ния коэффициентов анизотропии продольных сейсмических волн, осно ванный на сопоставлении граничных и пластовых скоростей, найденных по горизонтальным и вертикальным годографам сейсмических волн, применительно к условиям Припятского прогиба.
6. Получены прямые экспериментальные доказательства связи ани зотропии скоростей сейсмических волн в осадочных толшах с тонкой слоистостью в распределении скоростей и показана применимость тео рии сейсмической квазианизотропии к реальным тонкослоистым средам.
7. Уточнен физический смысл граничной скорости в квазианизотропной среде на примере толщи соли. в Припятском прогибе в БССР.
171
ЛИТЕРАТУРА
1. Ю.В. Р и з н и ч е н к о . О сейсмической квазианизотропии. - |
Изв. АН |
|
СССР, серия |
географ, и геофиз., 1 9 4 9 , № 6. |
|
2. С.М. Р ы т о в . |
Упругие свойства мелкослоистой среды. - |
Акуст. ж., |
1 9 5 6 , т. 2, |
вып. 2. |
|
3. С.Е.Backus. Long wave elastic anisotropy produced by horizontal layering. — J. Ceophys. Res., 1962, v.67.
4. E G ass man. Introduction to seismic travel time methods in anisotropic me
dia.- Pure and Appl. Ceophys., 1964, v. 58.
5 . A .ll.K leyn. On seismic wave propagation in anisotropic media with applica tion inthe Betun area South Sumatra. — Geophys. Prospect , 1956, v. 4,N 1.
6 . Н.И. Б е p д e н н и к о в а . О некоторых проявлениях |
анизотропии |
в слоис |
|
той среде при работах на поперечных волнах. - |
Сб. 'Вопросы |
динами |
|
ческой теории распространения сейсмических |
волн', т. 2. Иэд-во ЛГУ, |
||
1 9 5 9 . |
|
|
|
7. А.К. У р у п о в . Об исследованиях анизотропии |
осадочных отложений с |
||
помощью метода отраженных волн. - Уч. эап. Пермск. ун-та, |
№ 127 , |
||
1 9 6 5 . |
|
|
|
8. D u n oy erd e S e g o n z a c Ph.a.J.Laherrer. Application of the continuous velocity log to anisotropy measurements in Northern Sahara, results and con sequences.—Ceophys. Prospect., 1959, v. 7, N 2
9. V D .Stoep. Velocity anisotropy measurements in wells. — Geophysics, 1966, v.XXXl, N 5.
10 . Н.И. Б е л о л и к о в . Некоторые материалы по |
исследованию эффекта ани |
||||
зотропии скорости. - Труды Куйбышевского |
научно—исслед. ин-та |
неф |
|||
тяной промышленности, вып. |
3 7 , |
1 9 6 8 . |
|
|
|
1 1 . М.Ф. С к о р и к о в а . Упругие |
свойства горных |
пород южной части |
Саха |
||
лина и их использование в интерпретации геофизических наблюдений; |
|||||
М., 'Н аука', 1 9 7 0 . |
|
|
|
|
|
1 2 . О.И. С и л а е в а , Е.И. Баюк . |
Изменение анизотропии скорости |
продоль |
|||
ных волн в горной породе при гидростатическом давлении. - |
Изв. |
||||
АН СССР, физика Земли, 1 9 6 9 , |
№ 8. |
|
|
|
|
1 3 . Н.И. Х а Левин, Т.М. К о ш к и н а . |
О кваэианизотропии упругих |
свойств |
|||
некоторых горных пород Урала. - |
Изв. АН СССР, физика Земли, 1 9 6 6 , |
||||
№1 1 .
14 . V .BabuSka. Elastic anisotropy of igneous and metamorphic rocks. 1968.Stud, geophys. et goed., N 12.
15. |
G.B.Morris, et a 1. Velocity anisotropy and delay-time maps of the mantle |
|
|
near Hawai |
—J.Res., 1969, v. 74, N 17. |
16. |
R 4 R aitt |
et al. Anisotropy of the Pacific upper mantle.— J.Geophys Res., |
1969, v. 74, N 12
17. С E B a ck u s Possible forms of seismic anisotropy of uppermost mantle under oceans. — J.Geophys Res , 1965, v. 70, N 14
172
1 8 . А.Л. А л е й н и к о в , А.В. З у б к о в , Н.И. Х а л е в и н . О возможной связи
|
анизотропии скоростей упругих волн и напряженного состояния земной |
|||
|
коры. - Докл. АН СССР, 1 9 7 1 , т. 1 9 7 , N«1. |
|
||
19. M .A.Biot.The |
influence of initial stress on elastic waves. —J. Appl. Phys., |
|||
|
1940., v 11. |
|
|
|
2 0 . А.И. С а в и ч , |
В.И. К о п т е в , В.И. Ни кити н, З.Т. Я ш е н к о . Сейсмоакус- |
|||
|
тические методы |
изучения массивов скальных пород. М ., |
'Н едра', |
|
|
1 9 6 9 . |
|
|
|
2 1 . Б.С. Ч еки н. Об |
эффективных параметрах упругой среды |
со случайно |
||
|
распределенными |
трещинами. - Иэв. АН СССР, физика Земли, 1 9 7 0 , |
||
|
№ 10. |
|
|
|
2 2. |
К.С. А лек с а н д р о в, Т. В. Р ы ж о в а . Анизотропия упругих свойств гор |
|||
|
ных пород. - |
Изв. АН СССР, серия геол., 1 9 6 8 , № 6. |
|
|
2 3 . В.М. Б а б и ч . |
Лучевой метод вычисления интенсивностей волновых фрон |
|||
|
тов в упругой |
неоднородной анизотропной среде. - Сб. 'Вопросы ди |
||
|
намической теории распространения сейсмических волн', т. 5 . Иад-во |
|||
|
ЛГУ, 1 9 6 1 . |
|
|
|
2 4 . Ф.И. Ф е д о р о в . |
Теория упругих волн в кристаллах. М., |
'Н аука', 1 9 6 5 . |
||
2 5 . |
M .J.P.M usgrave. On the propagation of elastic waves in aelotropic media.— |
|||
Proc. Roy. Soc., 1954, A 2261, p. 339—366.
26. R.H.J o ily . Investigation of shear waves. —Geophysics, 1956, v. XXI, N 4. 2 7 . G.W .Postma. Wave propagation in stratified media. — Geophysics, 1955,
v. XX, N 4.
28. M.P.R ud z ki. Parametrische Darstelung der elastischen Wellen in anisotropi-
schen Medien.— Bull. Acad. Cracovie, |
1911, p. 503. |
|||
2 9 . А.Г. Х а т к е в и ч . К теории упругих |
волн в поперечно-изотропной среде. - |
|||
Изв. АН СССР, физика Земли, |
1 9 6 4 , |
№ 1 2 . |
||
30 . J .L oeb . La surface d'onde dans |
un milieu elastique anisotrope. — Geophys. |
|||
Prospect., 1963, v\ 11, N |
1. |
|
|
|
3 1 . И.О. О с и п о в . Движение |
сейсмической |
энергии в анизотропных средах. - |
||
Иэв. АН СССР, серия геофиз., |
1 9 6 2 , |
№ 2. |
||
3 2 . И.О. О с и п о в . Характер |
изменения |
скоростей распространения упругих |
||
№ 1. |
|
Изв. АН СССР, серия геофиз., 1 9 6 2 , |
||
волн в анизотропных средах. - |
||||
3 3 . D.L A nderson . Elastic |
wave propagation in layered anisotropic media. — |
|||
J.Geophys.Res., 1961, v. 66, p. 2953. |
|
|
||
34. R.St о n e 1y. The seismological implications of aelotropy in continental struc ture. — Monthly Notes Roy. Astron. Soc. Geophys., Suppl., v. 5, 1949.
35 . И.О. О с и п о в . Волны релеевского типа на границе раздела двух сред кубической анизотропии. - Изв. АН СССР, серия геофиз., 1 9 6 2 , № 9.
3 6 . И.О. О с и п о в . Волны Лява в |
анизотропном слое |
моноклинной симмет |
рии. - Изв. АН СССР, серия |
геофиз., 1 9 6 3 , № |
5. |
37 . П.Я. Б е р н ш т е й н . Распространение волн Лява в неоднородной анизот ропной среде. - Изв. АН СССР, физика Земли, 1 9 6 7 , № 4.
3 8 . И.О. О с и п о в . Отражение и преломление плоских волн на границе двух упругих анизотропных сред. - Изв. АН СССР, серия геофиз., 1 9 6 1 , № 5.
39. Ah.G u 1 zar.Reflection and refraction coefficients (amplitudes) of plane elastic waves at the boundary between transversely isotropic media. — Ann. geofis., 1967, v. 20, N 3.
4 0 . И.Н. У с п е н с к и й , К.И. О г у р ц о в . Сосредоточенные источники в транс версально-изотропной среде. - Сб. 'Вопросы динамической теории рас пространения сейсмических волн', т. VI, Иад-во ЛГУ, 1 9 6 2 .
173
4 1 . П.Я. Б е р ш т е й н . Решение задачи Ламба для анизотропной среды. - Изв. АН СССР, физика Земли, 1 9 6 5 , № 6.
42. V.Cerveny.Seism ic rays and ray intensities in inhomogeneous anisotropic media. —Geophys.J., 1972, v. 29.
4 3 . V .C erveny, J .P se n cik . Rays and travel-times curves in inhomogeneous anisotropic media. — Z.Ceophys., 1972, Bd. 38, H. 3.
4 4 . И.И. Г у р в и ч . |
Интерпретация данных |
сейсморазведки |
в |
случае анизот |
|
ропной среды. |
- Изв. АН СССР, серия геогр. и геофиз., 1 9 4 0 , |
№ 6. |
|||
4 5 . И.И. Г у р в и ч . |
Интерпретация данных |
сейсморазведки |
в |
случаях |
слоис |
той и анизотропной сред. Автореф. канд. дисс. Москов. геол.-развед. ин-т, 1 9 4 4 .
4 6 . L.F.U n гi g, F.H.V a n—Ме 11 е.Velocity anisotropy in stratified media. — Geophysics, 1955, v. 20, N 4,
4 7 . А.Г. Т а р х о в . К вопросу об анизотропии упругих свойств в |
горных по |
родах. - Материалы ВСЕГЕИ. Общая серия, сб. N° 5 . М .-Л ., |
Изд-во |
АН СССР, 1 9 4 0 . |
|
48. J.F.W h i t e.F.A.A n go n a. Elastic wave velocities in laminated media. — J.Acoust. Soc. America, 195 5, v. 27.
4 9 . K.H e 1b i g. Eiastischen Wellen in anisotropen Medien. —Gerlands Beitr. Geo— phys., 1958, v. 67.
5 0 . И.С. Б е р з о н . |
Об индикатрисах средних сейсмических скоростей в слу |
|
чае слоистых |
сред. - Изв. АН СССР, серия геогр. и геофиз., 1 9 4 9 , |
|
№2. |
|
|
5 1 . В.Мс C ollu m , |
F.S h е 11. Asymmetry of sound velocity in stratified formati |
|
ons. —Physics, 1932, v. 2, N3. |
|
|
5 2 . J.C h ol e t,H.R i c h a rd. Test of elastic |
anisotropy measurements at Berriane |
|
(North Sahara). —Geophys. Prospect ,, |
195 4, v. 2, N3. |
|
53 . T.G.R i c h a rd s.Wide angle reflections and their application to finding lime
stone structures in the foothills of Western Canada. —Geophysics, |
1960, v,25, |
N 2'. |
|
54 . T.H.Krey, K .H elbig. A theorem concerning anisotropy of stratified media |
|
and its significance for reflection seismics. —Geophys. Prospect., |
1956, |
v.4, N 3.
55 . K .H elbig. Die Ausbreitung elastischer Wellen in anisotropen Medium. — Geophys. Prospect., 1956, v. 4, N 1.
5 6 . B.B. Лок ци к . К вопросу о квазианизотропии скоростей мелкослоистых
5 7 . |
сред. - Геол. и геофиз., 1 9 6 9 , № 3. |
|
||
N.J.V 1 a ar.Ray theory for an anisotropic inhomogeneous elastic medium, — |
||||
|
Bull. Seismol. Soc. America, 1968, v. 58, N 6. |
|
||
5 8 . |
N.J.V 1a a r.Rays and travel times in the spherical anisotropic earth. - Bull. |
|||
|
Seismol. Soc. America, |
1969, v, 59, N 3, |
|
|
5 9 . Т.И. О б л о г и н а , |
В.Б. Пийп, Л.А. Ю дас и н . Влияние |
анизотропности |
||
|
среды на годографы рефрагированных волн. - Тезисы научн. конф. Геол. |
|||
|
ф-та МГУ. Иад-во |
МГУ, 1 9 7 0 . |
сейсмических |
|
6 0 . Т.И. О б л о г и н а . |
Исследование дифракции и рефракции |
|||
|
волн. Автореф. докт. дисс. М., Ин-т физики Земли АН |
СССР, 1 9 7 0 . |
||
6 1 . В.В. Лок ци к . Совместная интерпретация годографов, |
продольных и по |
|||
|
перечных отраженных |
волн в мелкослоистых средах. - |
Геол. и геофиз., |
|
1 9 7 0 , № 10.
62. K .H elbig. Refraction seismics with an anisotropic overburden: a graphical method of interpretation. —Geophys. Prospect., 1964, v. 12, N 4,
6 3 . О.И. С и л а е в а , |
Е.И. Б аю к . О природе анизотропии |
упругих свойств |
горных пород. - |
Изв. АН СССР, физика Земли, 1 9 6 |
7 , № 12 . |
174
6 4 . |
К I i d a, T S u g i n о, II ,1' u го li a s i, a ,M К u m a zo w a . Elastic dilatational |
||
|
wave velocity |
in crystalline schists from sanbaguwa metamorphic terrain, |
|
|
Shikoku, Japan |
— J.Earth Sci Nagoya Univ,, 1967, v. 15, N 2. |
|
6 5 . |
Б.П. Б е л и к о в , K.C. А л е к с а н д р о в , |
T.B. Р ы ж о в а . Упругие свойства |
|
|
пороаообразующих минералов и горных |
пород. М., "Наука", 1 9 7 0 . |
|
66. IV.H.Sommerton, RMasonhei mer , A ,S i n g a 1 Suty of pore and matrix ani sotropies of porous rocks. —Proc. Second Congr. Internat. Soc. Rock Mecha nics, v. I,Beograd, 1970
6 7 . Е.И. Баюк, |
A.M. Е п и н а т ь е в а , E.B. К а р у с , Л.И. Шкер ина , Ско |
||||||
|
рость продольных волн в мощных литологически однородных толщах по |
||||||
|
род (в условиях естественного |
залегания и на образцах при высоких |
|||||
|
давлениях). - |
Изв. АН СССР, |
физика Земли, 1 9 7 4 , № 2. |
||||
68. J.Simmons, |
D,N и г,Granites: relation of properties in situ to laboratory mea |
||||||
69. |
surements. — Science, |
1968, v. 162, N 3855 |
|||||
J.E.White, |
H.L.Sengbush. Velocity measurements in near surface forma |
||||||
7 0 . |
tions, —Geophysics, 1953, v, 18, N 1, |
||||||
N.Ricker.The form and laws of propagation of seismic wavelets. —Geophy |
|||||||
|
sics, 1953, v„18, N 1. |
|
|
|
|||
7 1 . A.K. У р у п о в , С.И. Лапин. О |
соотношении скоростей, вычисленных |
||||||
|
по годографам отраженных волн и измеренных при сейсмокаротаже. - Уч. |
||||||
|
зап. Пермск. ун-та, |
№ 1 2 7 , |
1 9 6 5 . |
||||
7 2 . А.К. У р у п о в . Изучение |
скоростей в сейсморазведке. М., "Недра", |
||||||
|
1 9 6 7 . |
|
|
|
|
|
|
7 3 . |
J.C.H a ged о гn A practical example of an anisotropic velocity—layer. — |
||||||
|
Geophys. Prospect., |
1954, v. 2,N 1. |
|||||
7 4 . И.С. Б е р з о н . Высокочастотная сейсмика. M., Изд-во АН СССР, 1 9 5 7 . |
|||||||
7 5 . Д.Б. М о р р и с . Анизотропия |
скоростей в верхней мантии Тихого океана.- |
||||||
|
Материалы |
Междунар. |
совещ. экспертов по взрывной сейсмологии. |
||||
|
Киев, "Наукова думка", |
1 9 6 9 . |
|
||||
76. Н ,11 е s s.Seismic anisotropy of the uppermost mantle under oceans. —Nature, 1964, v. 203.
7 7 . Справочник |
физических констант горных |
пород. Под ред. С. Кларка. |
М., "Мир", |
1 9 6 9 . |
|
7 8 . Г.Н. Г о г о н е н к о в . Некоторые вопросы |
расчета и применения синтети |
|
ческих сейсмограмм для анализа волнового поля в реальных средах. |
||
Автореф. канд. дисс. Ин-т физики Земли |
АН СССР, 1 9 6 7 . |
|
7 9 . A.M. Е п и н а т ь е в а. Физические основы |
сейсмических методов разведки. |
|
Изд-во МГУ, 1 9 7 1 . |
|
|
8 0 . Е.В. К а р у с . Геоакустические исследования |
механических свойств гор |
ных пород, вскрытых скважинами. Автореф. докт. дисс. М., Ин-т фи |
|
зики Земли АН СССР, 1 9 6 6 . |
|
8 1 . Б.М. Щ и г о л е в . Математическая обработка |
наблюдений. М., "Наука", |
1 9 6 9 . |
|
8 2 . И.С. Б е р з о н , В.И. П а с е ч н и к . Дисперсия фазовых скоростей продоль
ных сейсмических волн в тонкослоистых средах. - |
Изв. АН СССР, фи |
||||
зика Земли, 1 9 6 8 , |
№9. |
|
|
|
|
8 3 . И.С. Б е р з о н , В.И. П а с е ч н и к . О |
соотношении скоростей низкочастот |
||||
ных и высокочастотных волн в некоторых моделях реальной среды. - |
|||||
Сб. "Вопросы разведочной геофизики", вып. 9 . Л., |
"Недра", 1 9 6 9 . |
||||
8 4 . Г.Н. Г о г о н е н к о в , |
Ю.Г. А н т и п и н . |
Эффективные модели |
реальных тон |
||
кослоистых сред. - |
Изв. АН СССР, |
физика Земли, |
1 9 7 0 |
, № 9. |
|
8 5 . М.В. Н е в с к и й |
. О точности формул для скоростей |
сейсмических волн |
|||
в тонкослоистых |
средах. - Вестник |
МГУ, серия геол., 1 9 6 9 , № 6. |
|||
175