Виділення глибинних, енергетично слабких хвиль в сейсмічних записах ГСЗ
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i1.2020.195479Ключові слова:
deep seismic sounding, wave fields, hodograph, target reflections, waves, noise, difference operatorsАнотація
Для розв'язання прямих задач сейсміки, а саме побудови швидкісних моделей глибинного сейсмічного зондування (ГСЗ), необхідно мати максимальну кількість годографів відбитих хвиль від геологічних кордонів. Найбільш сильні відображення знаходяться на невеликій відстані від пункту вибуху. Чим більше відстань, тим менше амплітуда коливання сейсмічних відбитих хвиль і тим складніше їх виділяти з хвильового поля. Завдання статті - запропонувати спосіб підвищення інформативності даних ДСЗ шляхом виділення малоамплітудних відбитих хвиль і їх годографів від кордонів, що залягають на великих глибинах. В основі зазначеного методу лежить різницевий метод просторового виділення годографів цільових хвиль по розрахунковому або довільно обраному напрямку. В результаті вихідне хвильове поле поділяється на поле з хвилями-перешкодами різного походження і хвильове поле корисних сигналів. Працездатність методу демонструється на модельних тимчасових сейсмічних розрізах, отриманих за допомогою програми повно хвильового моделювання Tesseral 2D. В якості польового матеріалу використовувалися дані ДСЗ, отримані при виконанні морської частини проекту DOBRE-2. Для Чорного моря виділені годографи відбитих хвиль від фундаменту, перекриті різноманітними хвилями-перешкодами від верхньої частини сейсмічного розрізу. Для Азовського моря оброблений ділянку, що знаходиться на відстані 130-150 км від джерела сейсмічних коливань. Ослаблена відбита хвиля від кордону Мохо до глибини 45 км була прихована хвилями-перешкодами, тому для виділення цільової відбитої хвилі використовувалося розрахункове напрямок годографа. Застосування запропонованого способу дозволяє збільшити кількість використовуваних годографів для побудови швидкісних моделей, що, в свою чергу, підвищує достовірність рішення прямих і обернених задач.
Посилання
Dyadyura, V.A., & Sokolovskiy, O.I. (1984). Separation of interfering regular waves. Moscow, 68 p. (in Russian).
Horn, R., & Johnson, C. (1989). Matrix Analysis. Moscow: Mir, 656 p. (in Russian).
Albert, D.G., & Decato, S.N. (2017) Acoustic and seismic ambient noise measurements in urban and rural areas. Applied Acoustics, 119, 135—143. https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2016.12.015.
Amundsen, L., Ikelle, L. & Martin, J. (2000). Multiple attenuation and P/S splitting of multicomponent OBC data at a heterogeneous sea floor. Wave Motion, 32(1), 67—78. https://doi.org/10.1016/S0165-2125(99)00047-5.
Bormann, P., & Wielandt, E. (2013). Seismic signals and noise. In: P. Bormann (Ed.), New Manual of Seismological Observatory Practice 2 (NMSOP2) (pp. 1—62). Potsdam.
Green, D.N., Bastow, I.D., Dashwood, B, Nippress, S.E.J. (2017). Characterizing Broadband Seismic Noise in Central London. Seismological Research Letters, 88(1), 113—124. doi: 10.1785/0220160128.
Harlan, W.S., Claerbout, J.F., & Rocca, F. (1984). Signal/noise separation and velocity estimation. Geophysics, 49(11), 1869—1880. https://doi.org/10.1190/1.1441600.
Hendrick, N. (2006). Multi-component seismic wave field separation via spectral matrix filtering. ASEG Extended Abstracts, 1, 1—4. doi: 10.1071/ASEG2006ab065.
Poppeliers, C., & Mallinson, D. (2015). High-frequency seismic noise generated from breaking shallow water ocean waves and the link to time-variable sea states. Geophysical Research Letters, 42(20), 8563—8569. https://doi.org/10.1002/2015GL066126.
Schwarz, B. (2019). An introduction to seismic diffraction. Advances in Geophysics, 60, 1—64. doi: 10.1016/bs.agph.2019.05.001.
Schwarz, B., & Gajewski, D. (2017). Accessing the diffracted wavefield by coherent subtraction. Geophysical Journal International, 211(1), 45—49. https://doi.org/10.1093/gji/ggx291.
Sollberger, D., Greenhalgh, S.A., Schmelzbach, C., Van Renterghem, C., Robertsson, J.O.A. (2018). 6-C polarization analysis using point measurements of translational and rotational ground-motion: theory and applications. Geophysical Journal International, 213(1), 77—97. https://doi.org/10.1093/gji/ggx542.
Starostenko, V., Janik, T., Stephenson, R., Gryn, D., Rusakov, O., Czuba, W., Środa, P., Lysynchuk, D., Grad, M., Guterch, A., Fluh, E., Thybo, H., Artemieva, I., Tolkunov, A., Sydorenko, G., Omelchenko, V., Kolomiyets, K., Legostaeva, O., Dannowski, A., & Shulgin, A. (2016). DOBRE-2 WARR profile: the Earth’s crust across Crimea between the pre-Azov Massif and the northeastern Black Sea Basin. In M. Sosson, R.A. Stephenson & S.A. Adamia (Eds.), Tectonic Evolution of the Eastern Black Sea and Caucasus (pp. 199—220). Geol. Soc., London, Spec. Publ., 428. https://doi.org/10.1144/SP428.11.
Van Renterghem, C., Schmelzbach, C., Sollberger, D., & Robertsson, J.O.A. (2018). Spatial wavefield gradient-based seismic wavefield separation. Geophysical Journal International, 212(3), 1588—1599. https://doi.org/10.1093/gji/ggx499.
Wang, Y., Singh, S.C., & Barton, P.J. (2002). Separation of P- and SV-wavefields from multi-component seismic data in the τ-p domain. Geophysical Journal International, 151(2), 663—672. https://doi.org/10.1046/j.1365-246X.2002.01797.x.
Wang, C., Wang, Y., Sun, P., & Li, Y. (2019). Discussions on the Processing of the Multi-Component Seismic Vector Field. Applied Sciences, 9(9), 1770. doi: 10.3390/app9091770. https://doi.org/10.3390/app9091770.
Wapenaar, C. & Haim.e, G. (1990). Elastic extrapolation of primary seismic P- and S-waves. Geophysical Prospecting, 38(1) 23—60. https://doi.org/10.1111/j.1365-2478.1990.tb01833.x
Zhou, B., Hatherly, P., & Sun, W. (2017). Enhancing the detection of small coal structures by seismic diffraction imaging. International Journal of Coal Geology, 178, 1—12. https://doi.org/10.1016/j.coal.2017.04.010.
##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).
