Презентация по введению в специальность по темам Сейсмология

Презентация по введению в специальность по темам: Сейсмология. Сейсморазведка.

Сейсмология (от др. -греч. σεισμός — (земле)трясение и λόγος — слово, речь) — наука о распространении сейсмических волн в недрах Земли.

Сейсморазведка • Основана на изучении упругих волн в горных породах. На границах геологических слоев упругие волны отражаются и преломляются, что позволяет изучать строение Земли без бурения скважин и отбора образцов. • Сейсморазведка традиционно используется для поиска нефти и газа на суше и море, а также при строительстве, в экологии и гидрогеологии.

Источники возбуждения упругих волн: - взрывы, - невзрывные источники (вибраторы, кувалда, естественные шумы), - землетрясения. Горные породы обладают различными скоростями распространения упругих волн и плотностями: это вызывает формирование на границах слоев и отдельных тел отраженных, преломленных и обменных волн.

Взрывные источники Заряд тротила или гексогена погружается в скважину и происходит детонация. При взрыве выделяется газ под высоким давлением и его движение образует упругие волны. Взрывные источники – самые мощные в сейсморазведке, но они сильно вредят экологии

Сейсморазведка основана на изучении: - кинематики волн – времени пробега волны от источника до приемника; - динамики волн – интенсивности, формы, частоты, длительности колебаний.

Методы сейсморазведки Выделяется 3 основных метода сейсморазведки: - метод преломленных волн (МПВ); - метод отраженных волн (МОВ); - метод проходящих волн. В этих видах, в зависимости от особенностей методики, обработки и источников возбуждения УВ можно выделить ряд видов (например, МОВ-ОГТ, МОВЗ и др. ). По решаемым задачам выделяется: - глубинная с/р; - нефтегазовая с/р; - рудная с/р; - инженерно-геологическая с/р. По условиям проведения выделяются: - наземная с/р; - морская с/р; - скважинная с/р; - подземная с/р.

Волны, используемые в сейсморазведке P 1 - прямая (падающая волна). При попадании продольной волны на границу, она будет отражаться и преломляться, создавая 4 типа вторичных волн: Верхняя среда P 11 - продольная отраженная волна P 1 S 1 - поперечная отраженная волна Нижняя среда P 12 - продольная проходящая волна P 1 S 2 - поперечная проходящая волна Волны, не меняющие свой тип на границе – монотипные (P 11 , P 12 ). Волны, меняющие свой тип на границе – обменные (P 1 S 1 , P 1 S 2).

Измерения сейсмических волн. Сейсмографы и геофоны. а) При смещении поверхности Земли влево – рама сместится влево – грузик в силу инерции останется на месте – индикатор покажет смещение. б) При смещении поверхности Земли в вертикальном измерении – рама сместится вверх - индикатор на грузике покажет вертикальное смещение

Сейсмографы и геофоны. Сейсмограф используется в глобальной сейсмологии и предназначен для измерения очень слабых сигналов. Сейсмограф может зафиксировать движение человека в километре от прибора. Геофоны – используются в сейсморазведке – компактнее, но менее чувствительны. Сейсмограф и геофон – сейсмоприемник. Для получения полной информации о движении волны используются 3 приемника (иногда компануются в один прибор). Обеспечивается измерение вертикальной и двух горизонтальных компонент смещений поверхности Земли.

Томография – базовый метод изучения внутреннего строения (как Земли, так и человека). Пример. Пусть лучи имеют одинаковую протяженность. Время прихода волн по трассам: AA 1, BB 1, CC 1, HH 1 - одинаково (стандарт). Время прихода волн по трассам: DD 1, EE 1, FF 1, GG 1 - увеличено (уменьшено) по отношению к стандарту. Различия во времени прихода по отношению к стандарту таких волн – первые проценты при нижней точке луча –несколько сотен км. В нижней мантии изменения Vp и Vs - менее 1%. У Vs различия больше чем у Vp. Сейсмическая томография

Примеры сейсмотомографическ их разрезов Томография очень важна, так как может фиксировать вариации сейсмических скоростей, латеральные или вертикальные, которые не разделяются контрастными сейсмическими границами. Томографические разрезы ОД Тонга-Кермадек показывают, что субдуцирующая плита (слэб) проявляется как зона повышенных скоростей, т. к. ее температура ниже, чем у окружающих мантийных образований. Плита изгибается на границе верхней и нижней мантии (660 км).

Сейсмоприемники: Сейсмический кабель

Трехмерный геологический разрез