Методика визначення просторового поширення малоамплітудних розломів і тріщин у тонкошаруватому вуглевмісному геологічному середовищі
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i5.2019.183644Ключові слова:
seismicity, fault, fissure, nappe, mine field, Logarithmic decrement of absorptionАнотація
Розглянуто питання про визначення місця розташування розломів і тріщин в геологічному середовищі, які виникають в процесі формування основних типів геологічних структур: зрушень, надвигов, скидів, грабенов, осей складок і зон стиснення. В якості вихідних даних використані майданні сейсмічні записи загальної глибинної точки МОГТ ЗБ, отримані на шахтному полі шахти "Красноліт-Манський" (Донецька обл.). Поле знаходиться на моноклинали південно-західній частині Каль-Міус-Торецька улоговини, у висячому крилі Центрального насування з амплітудою до 310 м. Моноклінальне залягання порід ускладнено великою кількістю диз'юнктивних порушень типу скидання з амплітудами до 95 м. Основний маркер для ідентифікації розлому на сейсмічних записах МОГТ ЗБ в умовах горізонтальнослоістой середовища - переривання і (або) зміщення осі синфазности відображених сейсмічних хвиль. У деяких випадках в місці розриву горизонту виникає дифрагованим хвиля. Однак при складній геології встановити малоамплітудні зміщення і незгодне залягання відображають кордонів, пов'язані з розломами, не представляється можливим. Для просторового визначення положення розломних структур пропонується використовувати результати розв'язання оберненої задачі сейсміки - логарифмічні декременти загасання (ЛДЗ), методика обчислення яких запропонована автором статті раніше. Тимчасові розрізи ЛДЗ мають таку ж роздільну здатність як і сейсмічні дані МОГТ ЗБ. Тимчасова дискретність дорівнює 0,002 с., Просторова - 10 х 10 м. Така детальність дозволяє виділяти малоамплітудні порушення, пов'язані з розломами і тріщинами. Особливість тимчасових даних ЛДЗ полягає в тому, що ідентифікатором незгодного залягання відображають кордонів виступають їх поглинаючі властивості. Наведені приклади вертикальних і горизонтальних зрізів ЛДЗ сейсмічного куба ЗБ, на яких простежуються велика кількість глибинних і поверхневих розломів. З урахуванням складності картування площині розломів в тривимірному просторі запропонований метод автоматичного визначення точки різкої зміни поглинаючих властивостей середовища (на кожному з горизонтальних зрізів куба ЗБ) з використанням вейвлет-аналізу. З таких точок створюється матриця атрибутів, за якими відбудовуються площині розломів.Посилання
Bakharevskaya, T.M., & Brodov, L.Yu. (1967). On the allocation of low-amplitude faults according to the data of the reflected reflected waves PS. In Transverse and exchange waves in seismic exploration (pp. 219—226). Moscow: Nedra (in Russian).
Vehelyanska, N.V., & Provotvorova, O.V. (2009). Features of the geological structure of individual coal seams of the Krasnoarmeysk coal-mining district (as an example of the Krasnollimansk mine). Tektonika i stratyhrafiya, (36), 54—59 (in Ukrainian).
Verhelska, N. V. (2012). Features of the structure of the l3 formation of the Krasnoarmeysk coal-mining district of the Donetsk basin. Zbirnyk naukovykh prats Instytutu heolohichnykh nauk NAN Ukrayiny, (5), 206—208 (in Ukrainian).
Verhelska, N. V., Pravotorova, O. V., & Nazarova, I. O. (2011). On the features of the gas component of coal seams in tectonically active zones (on the example of the North-Rodinsk-2 section of the Krasnolimanskaya SC). Naukovi pratsi UkrNDMI NAN Ukrayiny, (9), 440—450 (in Ukrainian).
Volkova, T.P., & Sharina, O.S. (2016). Patterns of distribution of natural gas content in the mines of the Krasnoarmeysky coal-industrial region. Visti Donetskoho hirnychoho instytutu, (2), 3—9 (in Russian).
Grin, D.M. (2001). Basis functions, spectral correction and bypass seismic lines. Geofizicheskiy zhurnal, 23(3), 95—105 (in Ukrainian).
Grin, D.M. (2001). Logarithmic decrement and other features attenuation of seismic waves. Geofizicheskiy zhurnal, 23(4), 91—102 (in Ukrainian).
Grin, D.M. (2011). Temporal sections of logarithmic decrements of the extinction of a thin-layered medium: Proc. of the III International Scientific and Technical Conference “Mining Geology, Geomechanics and Surveying”, 2011, Donetsk, Ukraine (in Ukrainian).
Grin, D.M. & Grin, M. E. (2003). Difference operators for allocation of target waves. Geofizicheskiy zhurnal, 25(4), 84—97 (in Ukrainian).
Korol, V.I., & Skobenko, A.V. (2013). Acoustic method for forecasting gas-dynamic phenomena in coal mines. Dnepropetrovsk: National Mining University Edition, 181 p. (in Russian)
Kocherga, V.N., Sytnik, I.V., & Levchinsky, G.S. (2014). The effectiveness of integrated degassing of mining sites at the Krasnolimanskaya mine. Ugol Ukrainy, (11), 26—30 (in Russian).
Levkovich-Maslyuk, L., & Pereberin, A. (1999). Introduction to wavelet analysis: Training course. Moscow: Graficon’99, 120 p. (in Russian).
Lyakhovitsky, F.M., & Nevsky, M.V. (1972). Analysis and interpretation of hodographs of reflected waves in the case of transverse anisotropic media. Moscow: Edition of the All-Union Research Institute of the Economics of Mineral Resources and Exploration, 43 p. (in Russian).
Mendry, Ya.V. (2013). Attribute analysis of seismic data when mapping fracture zones. Zbirnyk naukovykh prats UkrDHRI, (4), 42—51 (in Russian).
Mendry, Y.V., & Tyapkin Yu.K. (2012). Development of coherence calculation technology based on improved seismic recording models. Geofizicheskiy zhurnal, 34(3), 102—115. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v34i3.2012.116646 (in Ukrainian).
Mineev, S.P., Kocherga, V.N., Dubovik, A.I., Losev, V.I., & Kishkan, M.A. (2016). Investigation of the accident at the Krasnolimanskaya mine. Fiziko-tekhnicheskiye problemy gornogo proizvodstva, (18), 163—174 (in Russian).
Mineev, S.P., Kocherga, V.N., Dubovik, A.I., Losev, V.I., & Kishkan, M.A. (2016). Investigation of the accident with two methane-air mixture explosions that occurred at the Krasnolimanskaya mine. Ugol Ukrainy, (9-10), 7—15 (in Russian).
Puzyrev, N.N. (Ed.). (1987). Multiwave seismic surveys. Novosibirsk: Nauka, 214 p. (in Russian).
Mushin, I.A., Korolkov, Yu.S., & Chernov, A.A. (2001). Identification and mapping of disjunctive dislocations by exploration geophysics methods. Moscow: Nauchnyy Mir, 120 p. (in Russian).
Novikov, L.V. (1999). Fundamentals of wavelet analysis of signals: a manual. St. Petersburg: Edition Institute of Analytical Instrumentation RAS, 152 p. (in Russian).
Obolentseva, I.R., & Klem-Musatova, G.A. (1986). Polarization characteristics of reflected PS waves from boundaries disturbed by a parallel fault system. Geologiya i geofizika, (2), 128—144 (in Russian).
Puzyrev, N.N., Trigubov, F.V. & Brodov, L.Yu. (1985). Seismic exploration of shear and transverse waves. Moscow: Nedra, 277 p. (in Russian).
Trigubov, A.V., Khokhlov, M.T. & Krivchenkov, B.S. (1975). Radiation of low-amplitude tectonic disturbances by reflected waves of various types: Proc. of the Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences, (273), 64—77 (in Russian).
Tyapkin, Yu. K., Mendrii, Ya. V., Shchegolikhin, A. Yu., & Tyapkina, A. N. (2018). Seismic coherence in the presence of signal time-delay fluctuations. Geofizicheskiy zhurnal, 40(2), 30—47. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i2.2018.128878 (in Russian).
Wang, B., Liu, S., Zhou, F., Zhang, J. & Zheng, F. (2017). Diffraction Characteristics of Small Fault ahead of tunnel face in coal roadways. Earth Sciences Research Journal, 21(2), 95—99. doi:http://dx.doi.org/10.15446/esrj.v21n2.
Zhou, B. & Hatherly, P. (2012). Seismic fault detectability: a view from numerical modelling. ASEG Extended Abstracts, (1), 1—4. doi: 10.1071/ASEG2012ab332.
Chopra, S. & Marfurt, K. (2007). Seismic curvature attributes for mapping faults/fractures, and other stratigraphic features. CSEG Recorder, 32(9), 37—41.
Qi, J., Lyu, B., AlAli, A., Machado, G., Hu, Y. & Marfurt, K. (2019). Image processing of seismic attributes for automatic fault extraction. Geophysics, 84(1), O25–O37. doi:10.1190/GEO2018-0369.1
Si G., Durucan S., Jamnikar S., Lazar J., Abraham K., Korre A., Shi J.-Q., Zavšek S., Mutke G., & Lurka A. (2015). Seismic monitoring and analysis of excessive gas emissions in heterogeneous coal seams. International Journal of Coal Geology, 149, 41—54. doi: 10.1016/j.coal.2015.06.016.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Геофізичний журнал
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
