СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИН СЕЙСМИЧЕСКИХ ГРАНИЦ Советский патент 1972 года по МПК G01V1/30 

Изобретение относится к области геофизических методов разведки и изучения строения земной коры и верхней мантии.

Для определения строения земной коры и верхней мантии используют сейсмический, гравиметрический, магнитометрический и другие способы. Среди сейсмических методов наиболее точным является способ глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ).

Этот способ основан на изучении записей продольных и поперечных волн, вызываемых серией специальных взрывов, преломленных и отраженных от границ среды. Анализ полученных записей позволяет определять строение земной коры на данной трассе.

Однако этот способ характеризуется высокой стоимостью и большим объемом проводимых исследований, а также неоднозначностью получаемых результатов.

Цель изобретения - получение однозначных результатов по записям единичной сейсмической станции.

Цель достигается тем, что по предлагаемому способу выделяют обменные волны на фоне общего движения продольной волны, по временам вступления которых определяют глубины преломляющих границ. Известно, что если граница под станцией имеет некоторый наклон, то преломленная Р и обменная SV волны ориентируются не в вертикальной плоскости, а в плоскости, нормальной к границе раздела. В этом случае при вы.ходе на поверхность 5У-волна образует компоненту SH, имеющую на горизонтальной плоскости наблюдения, в отличие от проекции продольной волны Р, другую направленность. Таким образом, выделяя моменты вступления 5Я-волп, можно определять глубины преломляющих границ по формуле

Кр„(,),

/;„ -4(1)

0,73

где /г - глубина соответствующей границы;

VP - скорость продольной волны Р в данном слое;

tn - время вступления поперечной волны; п - номер соответствующей границы; 0,73 - коэффиц 1ент, учитывающий соотношение скоростей продольной и поперечной волн.

На чертеже дана блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Принцип действия устройства основан на

различной поляризованности волн Р и SH.

Расчеты показывают, что при наклонах границ

порядка 5° и эпицентральных расстояниях

Л и азимутом прихода 5Я-волны Л не менее 13°, а при более близких А значительно превышает эту величину. Следовательно, аппаратура должна улавливать изменения (Л - Л )5-6° (средняя погрешность определения Л за счет аппаратурных и ряда других искажений) и фиксировать моменты времени, соответствующие этим изменениям. Запись составляющих NS и EW колебаний в горизонтальной плоскости производится сейсмографами У и 2 на магнитную ленту и переводится в цифровую форму в блоках 3, 4. Одновременно с шагом по времени 0,4 сек в блоке 5 снимаются величины амплитуд и определяется азимут движения почвы в данный отрезок времени но формуле

Лг:-агс1е,(2)

NS

гдеЛЕ уиЛ 8-величины амплитуд по составляющим EW и NS.

Аппаратура должна быть снабжена счетнорешающим устройством с программой, рассчитанной на определение Л и Л. В программу вводят данные о скоростном разрезе.

В каждый отрезок времени данные поступают в анализатор 6, где сопоставляются азимуты движения почвы в последовательные отрезки времени. Значения моментов времени, соответствуюпиьч изменениям А , поступают в вычислительный блок 7.

Предлагаемый способ позволяет выделять границы как первого, так и второго рода. Поэтому па выходе последнего блока имеется несколько моделей строения среды с учетом того, что каждый слой может включать 1-2 границы второго рода.

Анализирующая система может быть стационарной, что практически более удобно. Результаты полевых наблюдений в виде занисей на магнитную ленту вступлений Р-воли (продолжительность записи 16-20 сек) подаются на вход анализирующего устройства, где обрабатываются соответствующим образом.

Предмет изобретения

Способ определения глубин сейсмических границ путем записи сейсмических колебаний, отличающийся тем, что, с целью получения однозначных результатов по записям единичной сейсмической станции, выделяют обменные волны на фойе общего движения продольной волны, по временам вступления которых определяют глубины преломляющих границ.