Тематический рубрикатор статей

Георесурсы Т.21.№1.2019
Стр.
Скачать статью

Малоглубинное сейсмическое зондирование на основе изучения эллиптичности микросейсм

В.А. Давыдов

Оригинальная статья

DOI https://doi.org/10.18599/grs.2019.1.78-85

78-85
rus.
eng.

open access

Under a Creative Commons license

Проведен краткий обзор предшествующего изучения спектральных отношений горизонтальных и вертикальных компонент смещений микросейсмических колебаний. Рассмотрены основные принципы выделения резонансных границ и построения глубинных разрезов на базе H/V-отношений (эллиптичности). Представлено описание используемой аппаратуры, методики регистрации и обработки микросейсмического шума. Главной целью исследовательской работы является уточнение характера связи эллиптичности микросейсм с особенностями геологического строения и определение корректности построения глубинных разрезов на их основе. Исходными данными служат амплитудные спектры компонент микросейсмического сигнала, получаемые с помощью быстрого преобразования Фурье. В ходе экспериментальных работ выяснено, что спектральные отношения сохраняют свои характерные особенности вне зависимости от азимута наблюдений. На ряде практических примеров приводится сравнение микросейсмических разрезов с результатами других геофизических методов и информацией по бурению. Полученные результаты свидетельствуют о сложном характере эллиптичности микросейсмического шума в разных условиях, однако позволяют определить основные границы раздела верхней части геологического разреза. Выделяемые с помощью микросейсм резонансные границы часто располагаются вблизи преломляющих сейсмических границ. Это согласуется с теорией о том, что резонансные эффекты возникают на границе раздела двух сред с большим контрастом акустической жесткости.

 

 микросейсмы, H/V-отношение, метод Накамуры, резонансные границы, глубинный разрез, микросейсмическое зондирование

 

  • Бережной, Д.В., Биряльцев Е.В., Биряльцева Т.Е. и др. (2008). Анализ спектральных характеристик микросейсм как метод изучения структуры геологической среды. Казань: Изд-во КГУ, с. 360-386.
  • Горбатиков А.В., Степанова М.Ю., Кораблев Г.Е. (2008). Закономерности формирования микросейсмического поля под влиянием локальных геологических неоднородностей и зондирование среды с помощью микросейсм. Физика Земли, 7, с. 66-84.
  • Графов Б.М., Арутюнов С.Л., Казаринов В.Е. и др. (1996). Анализ геоакустического излучения низкочастотной залежи при использовании технологии АНЧАР. Геофизика, 5, с.24-28.
  • Давыдов В.А. (2010). Применение малоглубинной сейсморазведки для изучения подработанных территорий. Изв. вузов. Горный журнал, 4, с. 111-116.
  • Давыдов В.А. (2015). Спектральный анализ данных микросейсмических зондирований. Геофизика, 1, с. 72-77.
  • Давыдов В.А. (2016а). Универсальный полевой геофизический приемник ОМАР-2. Приборы и техника эксперимента, 6, с. 127-128.
  • Давыдов В.А. (2016б). Микросейсмическое зондирование грунтовых плотин на основе изучения ортогональных компонент колебаний. Инженерные изыскания, 5-6, с. 46-51.
  • Пузырев Н.Н., Тригубов А.В., Бродов Л.Ю. и др. (1985). Сейсмическая разведка методом поперечных и обменных волн. М: Недра, 277 с.
  • Сазонов В.Н., Огородников В.Н., Коротеев В.А., Поленов Ю.А. (1999). Месторождения золота Урала. Екатеринбург: УГГГА, 570 с.
  • Сенин Л.Н., Сенина Т.Е. (2005). Сейсмическая станция «Синус». Приборы и техника эксперимента, 5, с. 162-163.
  • Bath M. (1974). Spectral analysis in geophysics. Developments in Solid Earth Geophysics. Amsterdam: Elsevier Science Publishing, 579 p.
  • Boore D.M., Toksoz M.N. (1969). Rayleigh wave particle motion and crustal structure. Bull. of the Seismological Society of America, 59(1), pp. 331-346.
  • Chatelain J.C., Guillier B., Cara F., Duval A.M., Atakan K., Bard P.Y., and the WP02 SESAME team. (2008). Evaluation of the influence of experimental conditions on H/V results from ambient noise recordings. Bull. Earthquake Eng., 6(1), pp. 33-74. DOI: 10.1007/s10518-007-9040-7
  • Fäh D., Kind F., Giardini D. (2001). A theoretical investigation of average H/V ratios. Geophys. J. Int., 145, pp. 535-549. https://doi.org/10.1046/j.0956-540x.2001.01406.x
  • Haghshenas E., Bard P.Y., Theodulidis N., SESAME WP04 Team. (2008). Empirical evaluation of microtremor H/V spectral ratio. Bull. Earthquake Eng, 6(1), pp. 75-108. https://doi.org/10.1007/s10518-007-9058-x
  • Heisey J.S., Stokoe K.H., Hudson W.R., Meyer A.H. (1982). Determination of in situ shear wave velocities from Spectral Analysis of Surface Waves. Univ. of Texas at Austin, Center for Transportation Research, Research Report 256-2, 277 p.
  • Louie J.N. (2001). Faster, better: shear-wave velocity to 100 meters depth from refraction microtremor arrays. Bulletin of the Seismological Society of America, 91(2), pp. 347-364. https://doi.org/10.1785/0120000098
  • Malischewsky P.G., Scherbaum F. (2004). Love’s formula and H/V-ratio (ellipticity) of Rayleigh waves. Wave Motion, 40, pp. 57-67. https://doi.org/10.1016/j.wavemoti.2003.12.015
  • Nakamura Y. (1989). A method for dynamic characteristic estimation of subsurface using microtremor on the ground surface. Quarterly Report of Railway Technical Research Institute, 30(1), pp. 25-33.
  • Nakamura Y. (2000). Clear identification of fundamental idea of Nakamura’s technique and its applications. Proc. XII World Conf. Earthquake Engineering. New Zealand, Paper N 2656, 8 p.
  • Narayan J.P. (2002). H/V ratio and amplification factor: a numerical experiment using 2.5D modelling. Geofizika, 18-19, pp. 1-16.
  • Nogoshi M., Igarashi T. (1971). On the amplitude characteristics of microtremor (in Japanese with english abstract). Journal of seismological Society of Japan, 24, pp. 26-40. https://doi.org/10.4294/zisin1948.24.1_26
  • Park C.B., Miller R.D., Xia J., Ivanov J.A. (2007). Multichannel analysis of surface waves (MASW) – active and passive methods. The Leading Edge, 26, pp. 60-64. https://doi.org/10.1190/1.2431832
  • Parolai S., Galiana-Merino J.J. (2006). Effect of Transient Seismic Noise on Estimates of H/V Spectral Ratios. Bulletin of the Seismological Society of America, 96(1), pp. 228-236. https://doi.org/10.1785/0120050084
  • Tuan T.T. (2009). The ellipticity (H/V-ratio) of Rayleigh surface waves. Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades doctor rerum naturalium. Friedrich-Schiller-Universitat Jena, 119 p.

  •  

Вадим Анатольевич Давыдов
Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения РАН
Россия, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, д. 100

 

Для цитирования:

Давыдов В.А. (2019). Малоглубинное сейсмическое зондирование на основе изучения эллиптичности микросейсм. Георесурсы, 21(1), c. 78-85. DOI: https://doi.org/10.18599/grs.2019.1.78-85

For citation:

Davydov V.A. (2019). Shallow seismic sounding based on ellipticity analysis of microtremor. Georesursy = Georesources, 21(1), pp. 78-85. DOI: https://doi.org/10.18599/grs.2019.1.78-85

 

© 2024 <p>В.А. Давыдов</p>