Семинар "Геолого-геофизический мониторинг литосферы Тянь-Шаня"

Тема доклада: «К теории пассивной сейсморазведки».
Докладчик: Александров Павел Николаевич - г.н.с. ЦГЭМИ ИФЗ РАН, д. ф.-м. наук.

Аннотация: В инженерной геофизике и сейсмологии применяются методы сейсмической разведки, основанные на регистрации природных и техногенных микросейсм - методы пассивной сейсморазведки. Можно, условно, выделить два направления, первое – определение и интерпретация спектральных отношений между опорной и исследуемой площадками, второе - определение и интерпретация пространственного распределения спектрального отношения между вертикальной (V) и горизонтальной (H) компонентами поверхностной (сейсмической) волны. На основе H/V-соотношения (так называемая эллиптичность) базируется широко используемый в мире метод, предложенный Накамура [Nakamura, 1989]. Данный метод был найден феноменологически и лишь позднее были получены некоторые теоретические результаты для его обоснования [Malischewsky, Scherbaum, 2004]. Практика применения этих методов постоянно расширяется. Однако современный уровень развития теории методов не соответствует требованиям практики. Это несоответствие — недостаточно развитая теория — зачастую приводит к неверной интерпретации получаемых данных. Целью доклада является поиск подхода к обработке записей микросейсмического фона для поиска в геологическом разрезе не только границы между самыми контрастными слоями – относительно рыхлого покровного слоя и скального основания, как это реализовано в подходе Накамуры, но и других границ раздела в покрывающей скальное основание толще. Поскольку в дальнейшем речь пойдет об инженерно-геологических задачах, будет рассматриваться диапазон глубин в среднем до 100 м. Практическая значимость предлагаемой методики заключается в том, что установленные относительно жесткие границы выше скального основания могут рассматриваться как грунты пригодные для основания фундаментов различных сооружений, когда кровля скальных пород располагается на слишком больших для строительного проекта глубинах. Кроме того, оказывается, что пассивная регистрация и анализ низкочастотных микросейсм позволяют рассматривать геологический разрез с гораздо большей детальностью, чем традиционные методы. Отметим, что Накамура обратил внимание на резонансные свойства сейсмического поля. Действительно, экспериментальные данные показывают наличие резонансных свойств, которые связаны с неоднородностями по упругим параметрам, точнее с границами раздела сред. Основой предлагаемого подхода является представление о резонансной природе разнообразных максимумов в спектрах зарегистрированных сейсмических колебаний. Будет проведено теоретическое обоснование пассивной сейсморазведки исходя из фундаментальных уравнений теории упругости и предложен способ обработки полевых данных на основе их аппроксимации решением прямой задачи для некоторой теоретической модели среды - модели резонансного слоя.

С Днем Российской науки!

Итоги работы НС РАН за 2022 г. - ко Дню российской науки

  Традиционно, 8 февраля отмечается в календаре как День российской науки – праздник, приуроченный к дате основания Российской академии наук, учреждённой императором Петром I в 1724 году.

  В канун такой важной для всего российского научного сообщества даты, а также в преддверии юбилейного года Российской академии наук, Научная станция РАН подводит итоги 2022 года.

  В 2022 году, согласно Программе фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021-2030 годы), Научной станцией РАН выполнялись исследования по следующим направлениям:

Подробнее...

Национальный проект «Наука и университеты»

Итоги публикационной активности сотрудников Научной станции РАН за 2022 год

Полный список публикаций можно увидеть в файле:

Итоги публикационной активности сотрудников Научной станции РАН за 2022 год .pdf

Важнейшие результаты, полученные в 2022 г.

Результат №1

Результат получен в рамках Государственного задания НС РАН: тема «Изучение глубинного строения и современной геодинамики литосферы Тянь-Шаня и окружающих областей по комплексу геофизических методов» (регистрационные номера темы НИР в системе ЕГИСУ НИОКТР АААА-А20-120102190009-9 и 1021052806445-4-1.5.4; руководитель темы – директор НС РАН, д.ф.-м.н. Рыбин Анатолий Кузьмич)

  Предложена новая измерительная «стратегия» в методе электротомографии и произведена оценка ее результативности с помощью модельного эксперимента (синтетических данных). На основе реализованного модельного эксперимента и анализа полученных синтетических данных показано, что с помощью измерительной схемы «широкого» профиля появляется возможность определять местоположение боковых неоднородностей при проведении электротомографических исследований на практике, т.е. получать дополнительную информацию о геоэлектрической структуре неоднородной анизотропной среды. Применение предложенной измерительной схемы в методе электротомографии повышает достоверность количественной интерпретации данных полевых наблюдений. Пример результата количественной интерпретации, выполненной с помощью метода истокообразной аппроксимации, приведенный на рисунке, свидетельствует о том, что в случае линейного профиля результат обладает симметрией относительно линии профиля; в случае «широкого» профиля неоднородность четко проявляется в плане (она смещена относительно профиля в том же направлении, где и находится в действительности, и локализована в плане).

Рисунок. Сопоставление результатов количественной интерпретации данных электротомографии методом истокообразной аппроксимации для линейного (а) и «широкого» (б) профилей

Подробнее...