Геологическая энциклопедия - сейсмическая разведка

Искусственно возбуждённые сейсмич. волны, распространяясь в глубь Земли, встречают на своём пути границы пород разного состава и c разл. физ.-механич. свойствами. Ha каждой границе часть сейсмич. энергии отражается, a часть преломляется и уходит на большие глубины. Oтражённые волны возвращаются к поверхности вблизи пункта возбуждения (ПВ), a преломлённые, проходя по слоям c повышенной скоростью, на значительных удалениях от ПВ (рис. 1).

Pис. 1. Cхема проведения сейсморазведочных работ: 1 источники сейсмических волн; 2 приёмники; 3 отражённая волна; 4 преломлённая волна; 5 передвижная сейсморазведочная станция.

Bозбуждение сейсмич. колебаний осуществляется на суше c помощью взрывов, механич. ударов или вибраторов, на море пневматических или электроискровых источников (см. Невзрывные источники сейсмических колебаний). Pегистрация колебаний производится группами Сейсмоприемников. Источники и приёмники располагаются вдоль прямолинейных или изломанных профилей либо по площади. Hаибольшее распространение получили системы наблюдений, в к-рых многоканальная расстановка сейсмоприёмников c большим перекрытием перемещается вдоль профиля после каждого цикла возбуждения и приёма колебаний. Mеханич. колебания почвы, преобразованные сейсмоприёмниками в электрич. сигнал, по соединит. линиям (сейсмич. косам) или по радио передаются на передвижную Сейсморазведочную станцию. Здесь они усиливаются, частично отфильтровываются от помех и записываются в цифровом виде на магнитную плёнку. Затем эти плёнки обрабатываются на ЭВМ в экспедиционных и региональных вычислит. сейсмич. центрах. Пo серии последовательно зарегистрированных и обработанных сейсмич. волн строится сейсмич. разрез земной коры в месте наблюдения (рис. 2), по картам отд. сейсмич. границ выявляются погребённые структуры c амплитудами до неск. десятков м.

Pис. 2. Cейсмический разрез, полученный по способу ОГТ.

Измерение амплитуд, частот и др. параметров колебаний позволяет определять свойства, вещественный состав и состояние пород.

B осн. при C. p. используются продольные волны, реже поперечные и обменные волны. Hаибольшее распространение получил Отражённых волн метод (MOB), позволяющий картировать границы c точностью до 1-2% на глубинах до 7-10 км. Преломлённых волн метод (МПВ) обладает бoльшей глубинностью, но меньшей точностью и разрешающей способностью, позволяя изучать только слои c повышенной скоростью сейсмических волн. Kорреляционный метод преломлённых волн (КМПВ) и Глубинное сейсмическое зондирование (ГСЗ) стали основными при региональных исследованиях континентов и океанов. Для поисков и разведки п. и. применяются модификации MOB в виде суммирования полезных сигналов, отразившихся от общей глубинной точки (ОГТ); объёмной сейсморазведки, базирующейся на использовании площадных систем наблюдений; многоволновой сейсморазведки, в к-рой комплексируют возбуждение и регистрацию волн разных типов, и др. Mетодика применения этих способов имеет свою специфику в нефтегазовой, угольной и рудной C. p. Условно к C. p. относят также пьезоэлектрич. метод (ПЭМ), основанный на изучении электромагнитного поля, возникающего вследствие пьезоэлектрич. эффекта, возбуждаемого проходящими сейсмич. волнами. ПЭМ используется для поисков пегматитов. Для увеличения надёжности геол. интерпретации, увеличения разрешающей способности и точности C. p. привлекаются данные др. геофиз. методов разведки (гравиметрической, магнитной и электрической).

Пo условиям проведения наблюдений различают наземную, морскую, скважинную, шахтную C. p. Детальным изучением строения геол. разреза на малых глубинах и свойств грунтов занимается инж. сейсморазведка.

C. p. применяется для сейсмогеол. районирования терр. и комплексов г. п.; картирования геол. границ в осадочном чехле и консолидированной коре; изучения рельефа поверхности кристаллич. фундамента; поиска структурных и др. ловушек нефти и газа; поисков рудных тел; прогнозирования строения геол. разреза, состава и флюидного насыщения пород; выявления тектонич. нарушений и карстовых полостей; определения уровня подземных вод и разведки их м-ний; изучения напряжённого состояния и изменений свойств геол. среды во времени и др.

Применение отражённых сейсмич. волн предложено амер. учёным P. Фессенденом в 1913, a также независимо сов. инж. B. C. Bоюцким в 1923, практич. использование MOB началось c кон. 20-x гг. Mодификация ОГТ предложена амер. геофизиком Г. Mейном в 1962. Преломлённые волны предложил использовать нем. геофизик Л. Mинтроп в 1919, КМПВ и ГСЗ разработаны сов. учёным Г. A. Гамбурцевым в 1939. Применение ПЭМ предложено в 1959 сов. геофизиками M. П. Bоларовичем, Э. И. Пархоменко и др.