Использование шумовых сейсмических полей для изучения строения земли тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.12 ВАК РФ

■ российская академия наук

ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТА ФИЗИКИ ЗЕМЛИ им. О.Ю.й.шдта

На правах рукописи УДК 550.348

Чеботарёва Крина Яковлевна

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ШУМОВЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СТРОЕНИЯ ЗЕМЛИ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 01.04.12 - геофизика

оч.оо. а

АФТОРК-ЕРАТ диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук

Москва - 1992

Работа выполнена в Ордена Ленина Институте Физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН

Научный руководитель: член-корреспондент РАН A.B.Николаев

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук В.Н.Трояя

о доктор Физико-математических наук

А.Ф.Кушнир

ведущая организация - Щ СО РАН

Защита диссертации состоится '

часов на заседании Специализированного Совета .К.002.08.02 Ордена Ленина Института физики Земли им. О.Ю.Шлидта РАН / I238I0,МоскваД-242,Б.Грузинская,10 /

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке. Ш3. Автореферат разослан 1952 г.

Учений секретарь Специализированного Совета кандидат физико-математических наук Завьялов L,Д,

V xJ,

:олобаний и Р-коды землетрясений сформулированы с использованием юдоли пассивной среды.В рамках этих теорий в шумовом сейсмичес-:ом поле должна присутствовать дифракционная составляющая,формиру-ицался при рассеянии сейсмических волн на небольших локальных нео-[йородностях, сравнимых о-длиной волны.Области детерминированного 1ассеяния связаны с реальными геофизическими объектами:тектоничес-шш нарушениями,магматическими каналами, нефтеносными слог-ли.раз-ичного рода включениями.Использование информации,содержащейся в ^фракционной составляющей шумовых полей весьма переспвктивно.так ак последний являются постоянно действующим,ничего не стоящим ес-очником сейсмического излучения.

Другая составляющая шумовнх сейсмических полей.эмиссионная -вляется мелкомасштабным проявлением сейсмической активности сре-ы.Накопление экспериментальных фактов,интерпретация которых в амках модели пассивной среда наталкивалась на определённые труд-ости, стимулировало эволюцию представлений о среда.К середине се-идесятых годов представления о среда как о пассивной слоистой груктуре,осложнённой складчатостью и тектоническими нарушениями, эдержащей детерминированные и случайные неоднородности.постепен-) модифицируются в концепцию реальной геофизической среды,изме-земой во времени,нелинейной и активной.Понятие активности среды ш)чает,в частности,возможность явления сейсмической эмиссии -¡лучение средой небольших порций сейсмической энергии как реакции ¡ергокасыщенной среды на изменение■напряжённого состояния.Хотя ?а энергия мала для того,чтобы быть зарегистрированной как сейс-['чаское событие,но вносит вклад в шумовое сейсмическое поле.на-годаемое на поверхности.Такая эндогенная составляющая шумового (йсмического поля несёт, информацию о структуре и состоянии сре-

■с.

ди .характере протекающих в не:; процессов .Исследование сейсо-чес-кол эмиссиинаходится б начальной стадии развития,и,пожалуй,основном результатом до сих пор является осознание сложности явления,выражающейся в его частотно;! избирательности к пространственно-вре-кенной .неустойчивости.Большая часть работ сделана одиночными приборами и нацелена на выделение эндогенной составляющей,изучение спектральных особенностей и связи с различными деформационными про-цессагш. Наряду с работами, прям о или косвенно указывающими на существование явления сейсмический эмиссии,вчсказываются сомнения в его существовании.

На таком этапе развития проблемы особую ценность приобретают методы,позволяющие надёжно выделять слабый когерентный сигнал на фоне помех и локализовать источники сигнала.

Цель работы. Исследование возможности использования шумовых сейсмических полей для экспериментального изучения структурных особенностей среды. Основкге зоделе:

1.Разработка алгоритмов выделения когерентной .составляющей сенсгл-ческих шумовых полеЛ,связанно! с областями аномального строения средь: .алгоритмов локализации источников.

2.Исследование посредством аналитических оценок к численного моделирования влияния различного рода помех на качество изобрякешя шу кящзх объектов,вопроса однозначности решения.

3.Оценка возможности изучения среды посредством реально существуя>-щих систем наблюдений .Интерпретация натурных данных сейсмической площадной группы НОРСАР,микросейсмического пума и Р-кода удаленных землетрясений. •

Научная ноензна.Разработан сейсмический метод,позволяющий восстанавливать структурные аномалии среды посредством анализа волиово-

го ноля,зарегистрированного на поверхности о помощью площадной груллк.Получено авторское свидетельство на изобретение.

Исследовано влияние различных Факторов на качество изобра;.:с-пия иумяцпх источников в среда.

Показана информативность Шиловых сейсмических полей.На основании анализа натуртгх данных сейсмической группы НОРСЛР,расположенной в Норвегии .выявлено наличие аномальных областей.являющихся источником когерентного излучения,как по образцам Р-г.оды, так и по микрссейсмическому шуму .Контрастно вндзляются области на глубине 10 - 20 км,но исключена возможность существования подобных источников и на большх глубинах .Установлено,что в Р-кодэ землетрясений длительностью до 80 с при эпицентралышх расстояниях 46 -00 град, наблюдается интенсивная составляющая ввяде плоской волны с направлением прихода перЕых вступлений.Динамические особенности коге- . рентного излучения но находят объяснения в рамках модели пассивной средн.

Практическая ценность .Использование шумовых сейсмических поле!: дня исследования литосферы Земля экономически выгодно,так как но трс-Зует использования дополнительного источника зондирующего сигнала.

По существующим представлениям сейсмическая эмиссия является троявлекием тонкой структуры процесса течения горных масс.Систематически!! контроль поля микросейсмичэских колебаний позволил б:: угодить за динамикой этого процесса,выявить новые предвестники си-гьшх землетрясений,следить за состоянием среда во время се::сгл;-[оского заткиья.В геотермалышх и вулканических областях эндоген-(ся сосгавлявдая микросейсмических колебаний,как ко:.;но окидать, юзволпт следить за состояние:« вулканических очагов и геотзр-.аяь-шх резервуаров.Перзслективнкм кажется развитие на базе анализа фостранственно - временной структуры шумовнх сейсмических п ле:: :етодов разведки полезных ископаемых,методов слекония за состоя-

1Шои среды в процессе выработки месторождений.

Полученные в работе выводы,связанные с выбором параметров площадных .систем регистрации.Методика обработки данных и интерпретации результатов могут быть использованы при сейсмических наблюдениях с целью решения перечисленных выше проблем. \

Объём г"боты.Диссертация состоит из введения.пяти глав и заключения Содержит страниц,включая 43 рис.,I'табл. и список литерату-

ры из названий.

Апробация работы и публикации.По вопросам,изложенным в диссертации, опубликовано 5'печатных работ и 4 научных отчёта. ■ •

. Результаты раооты докладывались на научных семинарах отдела математических задач геофизики Ш СО АН СССР,отдела физики Земли НИИ Физики ЛГУ,отдела экспериментальной геофизики J®3 АН'СССР,Отделов региональных проблем геофизики и сейсмометрии института геофизики . АН УССР,на III научно-техническом совещании по геотомографии в г.Свердловске,на 25-й. Генеральной ассамблее МАСФНЗ вг.втамбуле.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дан подробный обзор исследований микросейсмическях .волновых полей .Обсуждаются глобальные спектральные хараядерисишг»: волновой состав и источники генерации континентальных л ашныж ш-■кросойсм в широком диапазоне частот от 0.01 гц jp ЩЮ ш,Шля ¿высоко частотных микросейсм,больших I гц,уровень ¡колебаний,волновой iftc тав и спектральные особенности сущвстврнно меняются от места к месту, что связано в основном с особенностями среда в месте регистрации и влиянием локальных источников.Для низкочастотных микросейсм харак теристлни более, стабильны.Существуйте теории генерации связывают' основные источники колебаний в этом диапазоне частот с Еолнением на , акваториях,с передачей энергии морских волн в земную кору.Но пря-

МН9 наблюдения îm дне океанов[Островский,i960,1982; ¿cd/una» ел , 1967; SckkùliA ел ,1964 j Pvudiibta ,196з]и оцегаш энерге- . тического ея. дэбэ/свидательствувт о том,что

существующие теории Хассельмана и ЛокГе-Хиггенса[ ,1963

jkrfgitff- Vi<jfi»; ,195о|не безупречны,видимо имеет место более сложный «еханизм передачи энергии океанического волнения,чем рассмотренной- в1 разработанных теориях.С этой точки зрения интересной к заслуживающей дальнейшего исследования является попытка совместного анализа временных вариаций таких геофизических полей как штормовые1 r.ilîKpoçeiicM,геомагнитные пульсации, земные токи ¿Павлов,Табу-.яевич,1Э84;Табулевич,1981,198б}.микр0сейсмич9ские колебания обладав? рядом1 особенностей,не находящих объяснения в рамках известных теорий гаязрапяи,например,слабое убывание и даяе возрастание амплитуды с глубиной э "тихих" местах на континенте и океаническом дне|талы1эрянГи др. Д972;Еадин,Спирин,1976; Iclk&Jii ед ,1964;

PuttÎUi (Л ,I364j,слабо меняющийся от места к мосту при высоком затухания вьтсоштастотный сейсмический rfoH на дне океанов^Остров-ckîrii ,I98oJ »выявленная связь высокочастотного сейсмического иука с уровнем микросейсм и различными деформационными процессами]^Рыкунов, ХаврошкйН,Цаплсяозг1985,1973,1973,1980¡Николаев и др.,1984_],появ- • ленив квазйгармоничэской компоненты со стабильной частотой[ Vj^è». ¿¿у ¿4,1375} РУим^игв ,1972J,характерные особенности сейсмического шума вблизи угольных пластов¿ЛншТ-еров и др.,1953,1983,1964J и т.д.

•Несомненно,что ьдакросейсмаческиа колебания - отражение сложного процесса глобального энзргссбмена в природе и являются результатом вЭашодейсгвяя множества источников.Это могут быгь как источники поЁэрхноиные«экзогенные,так и эндогенные,находящиеся внутри среда,отражающие лротекагацш- в ней геодинаиическиа процессы. При планировании эксперимента необходимо прежде всего определиться: какого рода источники будуг анализироваться,я о это'Л точки зрения

■разрабатывать молодики,позволяющие получать однозначные результаты,разделять кроцссси.обусловленное' различными источниками.

Б этой ¿.с главе подробно обсуждается вопрос о возможности существования сейсмической эмиссии,даётся подробный обзор экспериментальных исследований,прямо или косвенно указывающих на наличие такогс рода эффектов,а та;', же рассматриваются теоретические предпосылка существования сейсмической эмиссии с точки зрения концепции активной геофизической среди,энергонасыщенной.иерархической, изменяемой во времени,нелинейной,

о

Появление площадных сейсмических групп с большой апертурой ■ позволило существенно продвинуться в исследовании микросейсм,получать информацию о полном пространственно-временном поле и исследовать статистические особенности колебаний.существенно.повысить точность при количественном анализе.В главе дан обзир методов и результатов исследований микросейсм с использованием площадных гругга.в основном на примере группы НОРСАР,Норвегия.Наиболее интересным с нашей точки зрения результатом является обнаружение в состава волнового поля объёмных волн с кьазивертикальннми углами бы-•хода,сделанное впервые на территории СССР в Средней Азал¡Бинник,

затем подтверждённое в других регионах земного ¡пара много-

сьма интенсивной на частотах более 1-3 гц в рамках модели пассивной среда наталкивается на болылпе трудности,ко логично вытекает из модели активной- гоаТ-изической среды.Важным результатом являет-

1-0 гц,распределение амплитуд хорошо описывается нормальным распре-дэлошегл, что-позволяет использовать при анализе колебаний аналитические статистические оценки,полученные для выборок с нормальны: распределением.

До недавнего воеь'.енн к (.гикросопсмическпм колебаниям огиоси-

численнкмк исследователями,Объяснение такой составляющей.часто ве-

ся 'глкуо то,что для коротконориоднпх мшфоооНгмичссиих колобннпИ,

л'сь глазным образом как к помехе и основная масса работ была ориентирована на исследование возможности увеличения сигнал/помеха. Правда,ещё в начале века была отмечена связь характеристик почвы и мшсросеисмических вибраций .развитие* этой концепции подробно проанализировано в работе ,1957_],Бнли предложены методы определения структуры верхней части земной корн с использованием дисперсионных соотношении ¡St-ZauM .1934; J)U ,1957; $ci%öi . I9G8j.no точность методов оказалась невелика и результаты неоднозначны.Это направление не получило большого развития,появились более мощные средства исследования слоистой структуры,разработанные на базе отражённых волн.Представление о том .что верхняя часть разреза одинаковым образом формирует спектральные особенности микросейсмических колебаний и сейсмических волн землетрясений послужило основой метода микрорайонирования/5вг<ию, 1934; Алексеев и др. ,1977,Ешов ц др., 1971;Ерщов ,1973^ определения сейсмической опасности на территориях, связанных с деятельностью человека.

Использование эндогенной компоненты микросейсмических колебаний, связанной с локализованными источниками внутри среды - область весьма мало исследованная,хотя такая компонента содержит в сабе коллосалышй объём информации о среде к протекающих в ней процессах. Использование её для разведки полезных ископаемых,геотермальных резервуаров,прогноза землетрясений и вулканической деятельности сбсукдается в основном как переслектива.Проблема заключается в тонкости эффекта к в трудности выделения эндогенной составляются на фоне других многочисленных источников.С точки зрения попытки использования эндогенной компоненты мхкросейсмнческих колебаний представлгаот интерес результаты многолетних наблюден::!1. на угольних пластах[лнцкферов и др.,1253,1204,ISSiJ,работы по мониторингу в сейсмоактивных зонах¡.^Щ'11 М, 1Э58;Керимов и др.,1954;КЛрр!;ея и др, 1334{Николаев к др.",I3S4,1£3б].работы по слеяениз за хранилища.-.:::

отходов атомной энергетики 1 ,1981 .Для успешной работы с

эндогенной состаашзодей млкросеш-яческога поля необходима разработка адекватных методов.что позволит продвинуться в проблеме и. разрешить мюкество накопившихся вопросов.Разработке и подробному анализу соответствующих алгоритмов,базнруадихся на когерентном приёме , посвящена Данная работа. Выводи:

1.Шкросе&мичес;сие колебания - чрезвычайно слсашкй широкополосный процесс,который формируется кнокеатаеакшх исгочшками.иак внешними, так и внутренними,с ивднвияуальнкма ограниченными диапазонами частот" и со слокнайиюЦ системой энергообыана между источниками. Воэмогшо.микросеПаыичаские кслзбшсгя тлшэтся одаам гзэ посредников обмена энергий раалашас коошчасках объектов к недр Земли,

но уи во всяком случае етракайт дроааоо ¡такого ьзигаодвйствия.

2.На частотах больших I гц в кйкросейсыаческем волновом подо суиа-ствуег онэргвтячеасй вклад овдогвгшзй кааюнэгжг,которая содержит шфориет» а геодазкщачаскаг процессах.протекающих в сродо.Наблюдаемые особенности юафосейсм позволяют предполагать её связь

с рудными ,неф?янцкя,угольвкми месторождениями;геотермальншн ,вул-кашчестш.свйскаакгавккма областями.Сложный характер процесса ■ излучения этой комйокатам,®озкокнад неоднозначность в интерпретации результатов делают вопрос локализации возможных источников, изучение их структуры к динамики чрезвычайно важным. • -

3. Исследование пространственно - временного.поля микросейсмических колебаний,проведённое с помощью больших сейсмических групп,показало, что для высокочастотных микросейсм.выше I гц,Хорошей моделью является сгаааоввцвЛ случайный процесс с нормальным распределением атт'у/хг.

4 .Энергетические когерентные оценки являются простым и достаточно ;.;ощныд; с;'гдсгво,и ак&лдза многоканальных данных.Переспектквной яв-

ляется попытка их использования для вкдвлания аномален структуры среда по данным микросейом и кодо-волн.Предлагаемый метод реконструкции изображения близок к методу сеНсмогологрсфш.ио более приспособлен для выделения сигналов слабых источников,содержащихся в шумовых-сейсмических полях.

Во второй главе описывайтоя алгоритм реконструкции кзобращения орэда по волновому пола,зарегистрированному не поверхности с помощью площадной группы¡анализируется статистика использованной когерентной оценки ¡рассматривается разрешавшая способность i-зтода и влияние различного рода помех ка качество изображения.

При реконструкции изой'раяонкя приёмная группа последовательно настраивается на усиления сигнала из различных облаете;; среды пу-тёа введения временных задержек на каналах.При совпадении области настройки с источником сейсмического излучения происходит резкое усиление сигнала,в изображении формируется яркая область.Количественно алгоритм реализуется с помощью энергетической оценки,называемой коэффициентом подобия (Sane* ,1571_/.Для каждой точки опроса среда и код дого канала рассчитывается временная задеркка,соответствующая годографу расходящейся из точки опроса сферической еолнк: . i 2¿ssVt'/tf «гда V - расстояние от точки опроса до С - канала,

V - скорость сейсмической волны.Затем производится суммирование по ¡салолам я накапливание по времени согласно формуле

где j-.j (Т<) - амплитуда колебаний на ¿ - канале в j - момент времени, К - число каналов, Т- число независимых временных отсчй-тов.В работе доказано,что если коррелированный сигнал на каналах отсутствует и помеха является стационарным случайным процессом с нормальный распределением по' амплитуде,то «Jé, имеет асимптота«-,скл

ьориальпое распределение со средам,дисперсией,коэффициентами эксцесса и асимметрии соответственно описываемыми формулами: Н= I, О^ф/т) (х-Г/к),=з(1+2/т) .Если на трассах, присутствует коррелированный сигнал,то центральные выборочные моменты, рассчитанные по матрице значений как по выборке случайных чпоел,зависят от отношения сигнал/помеха у поверхности Д и параметра ¡9^ ± .определяемого формой диаграммы направленности источника;при сферической диаграмме направленности 1?*¿к

М - + Гг * (2/Т) (игкХ)/(и\)\

Влияние параметрической помехи,такой как флуктуации времени прихода сигнала,тлкке можно описать ввиде некоторого коэффициента:

М в {и'£ К + ,

где вид В зависит от спектра сигнала,статистического распределения флуктуаций времеш врихода,геометрии расстановки группы.3 работе рассмотрен вид £ для некоторых конкретных случаев.Например, если сигнал кзазигарыоничесхий,флуктуации времени прихода некоррелированны между каналами и нормально распределены, В-1/К + & где К -число каналов, и)о -частота сигнала, /¿-среднеквадратичные флуктуации времени прихода.

Наиболее простой алгоритм выделения области источника сейсмического сигнала:Расчет матрицы значений 5г для среды под группой и сравнение 5г с выбранным порогом детектора.В качество последнего можно выбрать У5^-доворительный интервал для чисто шумовых трасс,равный <Т=2<Г~ Ь/^Т .Если значение £е отличается от чисто шумового значения,равного I,более чем на доверительный интервал 8 ,то вероятность того,что на записях присутствует коррелированный сигнал, составляет 95%.

Максимальное возможное значение коэффициента подобия,соответствующее интенсивному сигналу: 5*®К.Наличио аддитивной и парапет-

рмческой-помехи приводит к уменьшению значения ,но влияние помех такого рода можно скомпенсировать увеличением времени накапливания, так чтобы отклонение значения 5е от I превысило доверительный интервал и стало значимым.Таким образ ом, алгоритм является помехоустойчивым,низший порог по яркости для выделяемых источников X Ъ 4 О/к £ /Г .

Появление в среде источника сейсмического излучения приводит-к аномальным значениям $£ не только в точке опроса,совпадающей с источником,но возмущает значения существенной части матрит-ы;образуется фон .который в основном и определяет разрешающую способность метода.Мнтенсивность фона возрастает' с уменьшением размера - -группу.увеличением преобладающей длины, волны,с ростом яркости источника и удалением его от. группы.Геометрия фона такова,что вертикальная зашумленность существенно больше горизонтальной.При восстановления -точечного источника размер яркого пятна в изображении составляет 1.2 X ОЦ^о горизонтали и 6 \ (Ш) по вертикали для глубин Н>£ .»где и -размер группы, X-длина волны.

Метод эффективно работает в ограниченном диапазоне глубин.Это связано с те:.-, .что по мере роста глубина исследования годограй сферической волны выполаскивается,асимптотически переходя в годограф плоской- волны.При достаточно больших глубинах пропадает возможность точной локализации источника в пространстве,мокно лкпь фиксировать направление прихода сигнала.Глубина потери разрешённости определяется формулой

где ¿-размер группы, тГ -средняя скорость сейсмического сигнала, /с-преобладающая частота сигнала, £^ -среднеквадратичные флуктуации времени прпхода сигнала.В частности,если флуктуации времени прихода обусловлена з®охтом рассеяния на случайных кеодко, од-зостях в среде при Л *2.5 га для размеров группы А =50,100,200 к.:

глубииа потери разреженности составляет для однородно:', среди соответственно Н ¡¿х =4,S, 16 и для реальной случайно неоднородной = 3,Ь,4.То есть наличие латеральных неоднородностей б среде существенно уменьшает объём среды,доступный исследованию.

Р.бочиГ: диапазон глубин ограничен не только снизу,но и сверху, Это связано с тем,что для источников.расположенных вблизи плоское-ти группы,сигнал быстро спадает по интенсивности по мере удаления приёмного канала от источника.Таким образом уменьшается эффективный размер группы,что приводит к появлению бликов гона.интенсивных ложных йокусирЪвок.Положение верхней границы. зависит от типа приёма: однокомпоненткого или трёхкомпонентвого.от поляризации сигнала. Например,для однокомпонентного вертикального приёма для Р-волны ■ верхняя граница проходит на глубине Л/4 под центром группы и Z/2 на её краю .Для £ -волны - haz/I8 под центром группы и А/Э на краю.

неводь.':

1.Проанализировано влияние аддитивно:-: помехи.на качество изображения, получаемого методом когерентного приёма.Показано,что значения Sc имеют ji -распределание,которое асимптотически переходит в нормальное при увеличении времени накапливания.Получены выражения для центральных выборочных моментов в отсутствии сигнала и при наличии источников,они являются с*унгашзш времени накапливания,числа приёмных каналов,отношения сигнал/помеха.Определён порог Se-детектора.

2.Исследовано влияние параметрической помехи на качество изобретения шумящего источника в среде,в частности,влияния мелкомасштабных латеральных неоднородностей-среды.Наличие флуктуаций времени прихода приводит к уменьшению эффекта накапливания и уменьшению глубин,при которых возможно разрешение волн с плоским и сферическим 'фронтом.

3.Проанализирована пространственная разроиённость методов когерентного приёма,определены верхняя и нижняя границы рабочего диапазона глубин.Показано,что картина фоновых значений обладает свойством авгомодельностп.Пространственная разрешённость улучшается

с увеличением размера группы,частоты сигнала,уменьшением глубины источника,увеличением числа приборов.Шаг расстановки должен быть больше интервала корреляции поверхностной помехи,в противном случае резко, ухудшается качество изображения.

4.Алгоритмы когерентного приёма являются помехоустойчивнкл:наличие помех можно скомпенсировать увеличением времени накапливания,при этом пространственная разрешённость метода существенно не изменяется.

В третьей главе приведены результаты двумерного численного модели-роваяия.с помощью которого исследуются проблемы,анализ которых затруднён при аналитическом подходе.При моделировании были сгенерированы синтетические сейсмограммы ввнде набора некоррелированных выборок случайных чисел с нормальный распределением по амплитуде; они были подвергнуты фильтрации амплитудно-частотно" характеристикой высокочастотного канала группы НОРСАР,данные которой предполагалось использовать при анализе реальных шумовых полей,полоса пропускания 0.8 - 5 гц.Сигнал от точечного источника генерировался аналогичной выборкой с учётом диаграммы направленности и аддитивно накладывался на шумовые трассы с соответствующими задержками.

Все статистические оценка,полученные в предыдущей главе,сделаны в предположении,что помеха является белым шумом.Для реальных данных это условие не выполняется,следовательно необходимо исследовать насколько статистические оценки устойчивы относительно частотной фильтрации.Как показало численное моделирование фильтрация, которой были подвергнуты синтетические грассы,не-повлияла на численные значения выборочных моментов матрицы коэффициентов подобия.

Перафераческж! фэк, воэшкшцда вокруг источника иря ^окуси-ровке изображения,несёт больно:; объём информации,ко исследовать аналитически его слонко.С помощь» численного моделирования проанализировало влияние на еид фоновой картины таких параметров,как координаты источника,его интенсивность.форма диаграммы направленности,гее. штрия приёмной группы,неточность в определении скоростного разреза,проведено сравнение разрежённости для сднокомпонентного и многокомпонентного приёма.Пространственный фон,возникающий вокруг источника,с одной стороны является помехой,накладывающей ограничения на разрешейность метода.С другой стороны он является носителем полезной информации о параметрах источника и его мокко использовать для извлечения этой информация,так как геометрия возникающего фона, картина распределения интенсивности реконструируемого изобрааения, как показало моделирование,чрезвычайно чувствительна ко всем параметрам моделирования.Например,использование пространственного фона зашумлённости от источника позволило реализовать простой алгоритм отбраковки локных фокусировок,возникающих при наличии в волновом поле помех ввиде интенсивной плоской волны.

Плоские волны при восстановлении'изображения по алгоритмам когерентного приёма создают интенсивные лонные фокусировки вблизи группы.которые легко могут быть приняты за локализованные источники сейсмического излучения.Но геометрия возникающего пространственного фона отличается от геометрии фона,создаваемого локализованными источниками.Наиболее простои алгоритм отбраковки ложных фокусировок строится с использованием коэффициентов эксцесса и асимметрии ги |( .рассчитанных по матрице значений как по случайной выборке.Ото четвёртый и третий центральные выборочные моменты,нормированные на соответствующую степень дисперсии.Значения коэффициентов эксцесса и асимметрии для плоских волн при любых направлениях подхода к группе и любых отношениях сигнал/помеха ле:::ат внутри не-

больяой области вокруг чисто шумового значения.При наличии под группой точечного источника,по мере роста опю'ления сигнал/помеха значения и внходят на линейную асимптотику через степенную зависимость где причём эта особенность инвариантна относительно всех параметров моделирования.Рассчитывая для конкретно:* расстановки область значении для плоских ноли п .сравнивая с полученными при анализе данных значениями и ^ . при превышении граничных значений делается утверждение о существовании под группой локализованных источников,в противном случае необходим дополнительный анализ на наличие плоских волн и их последующая фильтрация.

Изображение,получаемое с помощь» коэффициента подобия 5е , обладает свойством' квазиаддотивности:если из общего изобракеня вычесть изображение конкретного источника,то "остаточное" изобргйе-

ние будет почти .такое же,как если бы устранённого источника восб-

с

ше не было в среде.Отличие определяется тем,что дисперсия ое .хоть слабо,но зависит от отношения елгнал/помеха.но уменьшается обратно пропорционально времен:: накапливания. Так:::.: образ о:.:, увеличивая время накапливания :.;о:кно сколь угодно уменьшить отличие разностного изображения и изображения среда в отсутствии источника.Используя свойство квазпаддитавности изображения,могшО снимать зкракиру-эщее влияние наиболее ярких источников и поверхностных вода и анализировать более тонкие э<ЭДекты.

Алгоритмы когерентного приёма устойчивы,как показало моделирование,к систематической ошибке в скорости.Неточность 705* в задали скорости слабо влияет на степень 'Фокусировки изображения,хотя гон этом изобретение смещается относительно истинного полокения легочника пропорционально отношении скоростей.Таким образом,зная истинное положение источника можно уточнить скоростной разрез :кряте~ ):ш - совпадение расчётного и истинного положения..'/дано одновре-

-1о-

менно уточнять положение источника и скоростной разрез,используя в качестве критерия максимум фокусировки изображения.

При одиокомпонентном приёме алгоритм когерентного приёма,реализованный на базе коэффициента подобия ,позволяет производить н£.стройку сейсмической группы по годографу сигнала.Использование трёхкомпонентного приёма позволяет более полно использовать информацию, содераадуюся в волновом поле и за счёт этого повысить разре-шённость метода.Трёхкомпонектный приём позволяет производить настройку не только по годографу сигнала,но и по поляризации сигнала. Для этого используется соответствующая модификация алгоритма.В частности, при настройке на продольно поляризованные Р-волны накапливается не просто амплитуда сигнала,а скалярное произведение амплитуды сигнала и вектора из точки опроса к приёмному каналу.Расчёт коэффициента подобия производится по формуле

—> ^ ^ I

где^ - направляющий радиус-вектор из точки опроса к -каналу, 1] -вектор мгновенной амплитуда на ' -канале в J -момент времени, С Ц- (1; г ^¿у ) - скалярное произведение этих векторон К -число точек регистрации, Т -число независимых временных отсчё тов.,Численное моделирование показало,что переход к трёхкомпонент-ному приёму позволяет в ограниченном диапазоне глубин существенно улучшить разрежённость и устранить лонные Фокусировки при наличии плоских волн.Существенное улучшение результатов наблюдается для глубин до четверти размера группы,при глубинах более половины размера группы эффективность трёхкомпонентного приёма пропадает.

I.Условие равномерности спектра помехи не является обязательным условием для сохранения статистических особенностей коэффициента подобля $€ •

2.Пространственная разрешённость методов когерентного приёма ухудшается с глубиной,удовлетворительная разрешённость достигается до глубин,равных половине предельной глубины,на которой теряется разрешённость волн с плоскип и сферическим фронтом. 5.При трёхкомпонентном приёме существенное улучшение разрешённо-сти достигается для глубин меньших четверти апертуры группы,при глубинах больяих апертуры результаты для однокомпонентного вертикального приёма и трёхкомпонентного практически одинаковы.

4.Алгоритмы когерентного приёма устойчивы относительно вариации средней скорости восстановления.Неточности в определении скорости до 70$ не приводят к полной расфокусировке изобращения,хотя контрастность, естественно ухудшается,положение изображения смещается относительно истинного положения источника пропорционально отношению истинной и выбранной скорости.Зная истинное положение источника можно уточнять скоростной разрез:критерий - совпадение истинного и рассчётного положения источника.можно одновременно уточнять скоростной разрез I: истинное- положение источника:критерий - максимальная фокусировка.

5.Распределение интенсивности в восстановленном изображении среды при наличии сигнала чрезвычайно чувствительно к координатам и форме диаграммы направленности источника,геометрии приёмной группы, скоростному разрезу .Информация, содержащаяся в (*оноеой картине, позволяет классшгицировать тип источника,проводить отбраковку ложной Фокусировки.Наиболее простыл информативными параметрами,позволяющие решать эту задачу.являются коэффициенты эксцесса и асимметрии, рассчитанные по матрице значений коэффициента подобия.

6.При локализа:ли источников когерентного излучения возможно последовательное "вычитание" наиболее ярких источников,снятие создаваемой шли экранировки,что даёт возможность выявлять более слабые источники сигнала,анализируя остаточное.разностное изображение.При этом фильтрации подвергаются не исходные данные,а восста-

новленное изображение,что сущестьенно упрощает всю процедуру.-Четвёртая глава посвящена трёхмерному имитационному моделированию. В ке:: исследуется влия.ше на поведение коэффициентов эксцесса и асимметрии таких параметров как спектр сигнала,угол выхода плоской волны.геометрия приёмной группы.Показано,что дополнительным критерием отбраковки ло;;:ных фокусировок служит вид зависимости от глубины коэффициентов эксцесса и асимметрии,рассчитанных по послойны!,1 двумерным матрицам 5г; .Этот критерий позволяет анализировать более слабые источники,чем тест,базирующийся на взаимозависимости ^ и ^г .

В этой главе проанализирована возможность использования для исследования среды сейсмической группы НОРСАР.При размере группы 100 км в частотном диапазоне 0.8 - 5 гц груша позволяет исследовать кору и верхнюю мантию до глубнн не менее 200 кн.

Имитационное моделирование позволило проанализировать картину распределения бликов,возникающих при фокусировке плоских волн. Наиболее интенсивная геокусироЕка наблюдается в даалазоне глубин 1.5 - 2 апертуры группы.Простой алгоритм с использованием томографического суммирования послойных матриц Зс в этом диапазоне глубин позволяет лоцировать направление подхода плоских еолн.

В четверга! главе рассмотрена такие прогностическая задача мониторинга на нефтяном месторождении Тенгиз посредством анализа мнкроее'!сшческого волнового поля,уточнены параметры си с теш наблюдения, позволяющей картировать области коллекторов нефтяного мес-тороядекия и прослеживать их динамику.

Выводы:

1.Для группы лОРСАР при размере группы 160 км в частотном диапазоне О.Е - 5 гц с учётом случайной неоднородности среды контрастное изображение локализованных шумящих источников обеспечивается в диапазоне глубин нэ менее 200 км.При этом флуктуации времепя

прихода,связанные с рассеянием на латеральных неоднородностях ко превышают 0.1с.

2.Для группы НОРСАР значения |(и для плоских волк не превышают та.* =3 и та* =20 для квазигармоначеского снгнала.для широкополосного граничные значения почти в два раза меньше.Максимальные значения для квазигармонлческого сигнала мояно врбрать в качестве пороговых при анализе трёхмерных матриц .

3.Вид зависимости и ^ог глубины чувствителен к типу годографа сигнала,имеет характерные особенности для близких и удалённых источников.Это даёт дополнительный критерий,который чрезвычайно полезен,когда анализ трёхмерных матриц не обеспечивает надёжной классификации,то есть критерий позволяет анализировать более слабые сигналы.При'локализации точечных источников положен:® источника соответствует яркий максимум в зависимости ^ и ^ от глубины.

4. Для сигналов от удалённых ист очник об, когда годограф сигнала близок к годографу плоской волны,наибольшая Фокусировка соответствует глубинам 1.5-2 апертуры.Максимумы интенсивности группируется в направлении прихода волны,что позволяет лоаиро&ать источник сигнала.

5.При восстановлении изображений поверхностных источников уменьша-этся эффективный размер приёмке!} группы,что приЬодит к появлению интенсивных бликов ^ока.Для группы НОРСАР эффективный размер грунты около половины реального,примерно 45 ил.Если реальны" размер тсиемной группы больше эффективного,при анализе поверхностных источников выключение близких к источнику каналов улучшает качест-зо изображения,обеспечивает лучшую фокусировку.Это необходимо учитывать при анализе поверхностных и близких к поверхности источнн-сов сейсмического сигнала.

3 пято;"? главе проводится анализ реальных иумоЕых полей,зарегистрированных группой НОРСАР в южной Норвегии.Были использоеогщ образ'.;;;

Р-1'оды телесейсмических землетрясений и микросейсм,данные о кото-

рых приведены ниже.

Р - кода Гиндукуш о.Хонсю Зпицентральное

расстояние,град. 45.7 79.2

Магнитуда 5.6 5.6

Глубина очага,км 212 435

Азимут,град. 97 53

Угол выхода,град. 27 18

Длительность Р-коды,с 50 80 Среднее по группе значение

дисперсии,нм2 289 100

Микоосейсмнческий шум День I День II

Длительность образца,с 3360 3360 Среднее по группе значение

дисперсии,нм2 15 8

Схема расчёта матрицы значений коэффициента подобия ¿¡е : С группой НОРСАР связана прямоугольная система координат,центр которой совпадает с центральным датчиком группы.При обработке экспериментальных данных среда под группой опрашивалась по узлам равномерной прямоугольной сетки размером 144 X 144 км с шагом по осям 12км. Для каздой глубины"рассчитывались матрацы значений е .представленные таблицей из 169 чисел,матрица 13 1 13.Такие матрицы рассчитывались для глубин 0,10,18,36 км и далее до глубины 196 км с шагом 16 км.По данный ГСЗ в коре под группой КОРСАР,выделяются два слоя модностью 17 км и 19 км со скоростями Р-волн 6.1 км/с,и 6.9км/ соответственно.Скорость Р-волн в верхней мантии 8.2 км/с.При расчёте использована двухслойная модель среды:скорость Р-волн 6.5 км/с в коре и В.2 км/с в мантии.

Как показал анализ образцов Р-коды длительностью 50-60с,в коде преобладают интенсивные плоские волны с направлением прихода на источник землетрясения [Николаев .Троицкий .Чеботарёва, 1991_]. Аналогичный результат был получен|каазиком,Копничевкм,?ахмгтули!шм

Копничев м др.,1990Jпри анализе тонкой структуры кода с помощью площадной трёхкомпонентной группы диаметром 2 км.Ими было показано, что для землетрясений с эпицентральным расстоянием до бб град, на временах до 100 с после первых вступлений в Р-коде преобладают волновые группы со средним азимутом прихода мало отличающимся от направления на эпицентр,разброс составляет 2С$ процентов.Рассматривая различные возможные механизмы формирования такой составляющей коды,авторы приходст к выводу,что единственным возможным объяснением, не противоречащим другим наблюдаемым особенностям Р-коды, является то,что эта компонента порождена рассеянием продольной волны на неоднородаостях коры и мантип.При этом.чтобы объяснить существование эффекта для землетрясений с эпицентральным расстоянием до 60 град, необходимо предположить слоистую неоднородность мантии на глубинах до 200 юл.Так как существование подобного рода эффекта при бальзах зтшеитралышх расстояниях требует предположения о том,что мантия слоисто-неоднородна на глубинах существенно превышающих 200 юл,Копничев отмечает,что " на теле'сейсмияеских расстояниях 60 е природа Р-коды,видимо,существенно икая - здесь основную роль игравт рассеянные продольные волны ".Из последнего следует,что поляризация волнового поля коды в последнем случае долги? быть достаточно изотропна.Одно из рассмотренных в диссертационной работе землетрясений имеет эпииентральное расстояние 30° то есть наличие интенсивной плоской волны с направлением прихода на источник наблюдается в коде и при эпзшентральных расстояниях существенно превышающих 60°.Следовательно,либо надо предположить что мантия слоисто неоднородна и до глубин существенно превышав-

щих 200 км,либо искать другие объяснения эффекта,например,в рамках модели активно" средн.

Кале по коде ,так и по образцам микросейсмических колебаний выделяется шумящая область на глубине 10 - 20 км к северу от центра группы с отношением сигнал/помеха у поверхности несколько процентов. Причём при переходе от микросейсм к коде яркость выделенного источника возрастает менее чем в полтора раза,в то время как уровень шумового поля на поверхности возрастает на порядок.Таким обра зом выделенная область не монет являться областью рассеяния,так как для обеспечения наблюдаемого уровня эндогенной компоненты необходимо предположить,что с увеличением глубины наблюдения до 1020 км уровень микросейсмическийх колебаний не уменьшается,а даже несколько увеличивается,что противоречит существующим теориям экзогенной генерации микросейсмического шума,которые предполагают быстрое ослабление амплитуды с глубиной.

На поверхности к северу от центра группы Н0РСАР расположена гидроэлектростанция ландерфоссен,являющаяся на поверхности источником квазигармонического излучения на частоте 2.77 гц.Механизм вс знякневения это!' квазигарыонической компоненты не ясен,она наблюдается вблизи других ГЭС.Установлено,что гармоническая частота свя запа с частотой вращения турбин..'лонно утверждать,что яркая область в изображении на глубине 10 - 20 юл не является смененным по глубине изображением поверхностного источника этого излучения.Во-первых, экстремальные значения у -тестов соответствуют не поверхности, а глубине 10 - 20 км.Так как при расчётах использована двуслой пая модель среды,то расчётная скорость у поверхности вызе реальной следовательно изображение источника монет сместиться вверх относительно реального положения,но не опуститься.Во-вторых,квазигармони чаский сигнал от Г5С является стабильным по уровню.а уровень мик-росейсмнчесхнх колебаний отличается от уровня коды более чем на пс

рядок,следовательно при восстановлении стабильного сигнала по коде соответственно ложно уменьшаться отношение сигнал/помеха у поверхности. Реально >.<е оно почти не изменяется,то есть интенсивность источника в коде гораздо вше.

Трудно сказать что-то обоснованное о природе источника сейсмического излучений на глубине 10 - 20 км из-за отсутствия информации о его динамика .'¿окно выдвинуть несколько гипотез,как в рамках модели пассивной,так и активной среды.К примеру: Модель пассивно:! среды: Сигнал от ГЭС создаёт в среде под группой НОРСАР систему стоячих волн,своего рода квазирегулярную "рекётку неоднороднйстей" в радиусе 10 - 20 км.На это- пространственной"решётке 11 происходит рассаяние сигнала: для-Р-коды - первых вступлений и собственно коды,для микросейсм - самого гармонического сигнала от'ГЭС,что мы и восстанавливаем.

Модель активно?! среды: В среде вблизи ГЭС находятся какого-то рода резонаторы.Это могум бкть области с раздробленно!! структурой, динамически неустойчивом состоянием,с развито?: циркуляцией ^ндхос-тнкх и газовых флюидов.ГЭС производит непрерывную закачку энергии в среду,хотя ВЕИде слабого сигнала,но постоянно.Интегрально эта энергия моает накапливаться в какой-то форме и.достигнув порогового значения,излучаться самопроизвольно,либо под действием спускового механизма.

Последнее объяснение кажется более удачным,так как такую модель коано использовать и для объяснения составляющей Р-волны ввл-1е плоско?! волны с направлением прихода на источник землетрясения. Сели подобного рода сеойство среда является повсеместным,то при фохоядении первых вступлений среда на их пути возбуждается и.излу-:ая некоторое время,создаёт подпитку по ходу волны,которая,естест-1екно,растягивается по времени,но сохраняет направление прихода :ервых вступлений.

Существование локализованных иумящих источников под группой НОРСАР на глубинах бользих 20 км не ИсключаетсяДнализ больших глубин с использованием коди затруднён из-за экранировки интенсивными плоскими Еолнами с направлением прихода на источник,а с использованием микросейсмяческих колебаний - просачиванием' низкочастотной составляющей, коррелированно!': между каналами .Такого рода помехи легко устранимы,но данные группы НОРСАР,-которые имелись в нашем распоряжении были лредставлейн в такой виде.который не позволил это сделать.

Выводы:

Анализ реальных шумовых сейсмических Полей коды,так и МШфо-сейсмических колебаний .выявляет наличие под Грушой НОРСАР ясгопников когерентного сейсмического излучекия*Иуййл;ая область выделяется на глубине 10 - 20 км к северу - северо-западу от Центра группы, отношение сигнал/помеха у поверхности составляет несколько; процентов.

Так как алкомальная область выделяется Не только по коде,но К по микросейсг.шческиы колебаниям,мокно предположить,Что она является источником эмиссионного излучения<В пользу этого свидетельствует нелинейность зависимости интенсивности когерентного излучений от уровня шумового поля на поверхности.

В Р-коде телесейсмических землетрясений длительностью 50 - 80с

О £

при эшдентральных расстояниях Лл 45-80 наблюдается интенсивная составляющая ъп-~я плоской волны с направлением прихода Первых вступлений,отношение сигнал/помеха белее I.Плоская волна создаёт экранирующий эффект возможных слабых источнаяой когерентного йзлу-ченля на большие глубинахЛтобы исследовать весь диапазон глубин до 200 км необходим детальный анализ коды и снятие интенсивных плоских волн.

■ -25-ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как показало проведённоэ исследование.шумовке сейсмические поля весьма информативны.Зарегистрированные на поверхности с помощь» площадных сейсмических групп,они дают возмокность изучать рассеивавдие и эмиссионные свойства среды,связанные с реальными геофизическими объектами:Земля неоднородна и различные геологические объекты внутри среды обладают различными свойствами,что позволяет идентифицировать сейсмический источник как конкретный геофизический объект.

Анализ- больших глубян с использованием Р-коды телесейсмических землетрясений затруднён из-за экранировки интенсивными плоскими волнами с направлением прихода на источник землетрясения. Волновое поле микросейсмяческих колебаний часто осложнено низкочастотной составляющей ввиде поверхностных волн,которая коррелировала между каналами.Такого рода помехи устранимы и избавление от них существенно, повышает чувствительность метода.

Возмодности когерентного приёма в значительной степени зависят от структуры среды.Среда может оказаться непрозрачной для сигнала из-за .сильных скоростных неоднородностей.Разномерно излуча-даш.даже абсолютно прозрачная среда,такле не является доступным .объектом анализа для когерентного приёма.Не поддаются анализу среды, для которых интервал .стационарности параметров среды порядка времени .прохокдения .сигнала от источника к месту регистрации.Как даказял анализ реальных данных,Земля как среда в которой распространяются сейсмические .волны устроена так,что методы когерентного приёма усгешно работают:с одной стороны,среда достаточно прозрачна,и стабильна,с другой стороны,распределение неоднородностей достаточно контрастно,чтобы они поддавались выделению.

Основные результаты работы следующие:

1.Разработана система алгоритмов «позволяющая путём анализа многоканальных данных выделять когерентную компоненту шумовах сейсмических поле;;, локализовать источники сейсмического излучения «оценивать их интенсивность.Результаты аналитических исследований и численное моделирование позволили сгормулировать требования к основным параметрам эксперимента,оценить возможность реконструкции изображения шумящих областей внутри реальной среды.

2.Алгоритмы обладают значительной помехоустойчивостью.Наличие интенсивных помех,как аддитивных,так и параметрических,ухудшает качество изображения,но не устраняет принципиальной возможности его формирования:влияние помех компенсируется увеличением времени накапливания. Восстанавливаемое изображение источников обладает свойством квазиаддитивности,что позволяет снимать экранирующее влияние наиболее ярких сейсмических источников путём вычитания их изображения из исходного и анализировать более тонкие сейсмические э'М-екта.Аналогичным образом можно отфильтровывать поверхностные ьолны,затрудняющие анализ реальных данных.

Ь.Результаты анализа микросейсшческих колебаний и Р-коды землетрясений, зарегистрированных группой КОРСАР в вяной Норвегии,на частотах бользих одного герца выявляют на глубине 10-20 км наличие под группой источников когерентного излучения с отношением сигналу помеха у поверхности,составляющим первые проценты.При изменении на поверхности уровня шумового поля на порядок при переходе от микросейсмических колебаний к коде отношение сигнал/помеха почти не изменяется.Если полагать,что уровень микросейсмических коле-банк:! с глубиной уменьшается «то такое изменение уровня когерентной компоненты,нельзя объяснить чистым рассеянием. ' 1 Анализ данных группы НОРСАР показал также,что Р-кода телесейсми-ч?ских землетрясений с эптхентралыш.ш расстоянияг.ш 45 - 80 град.

га временах 50'-.80 секунд содержится интенсивная когерентная {омпонента ввиде плоской волны с направлением прихода первых вступлений. В качестве объяснения этого эффекта можго предположить,что ;реда по ходу интенсивной сейсмической волны возбуждается и.сохра-1№ некоторое время активное состояние,излучает сейсмический сигнал, сопровождающий первые вступления,но более растянутый во врп-¡¡ени.

Круг проблем.требующяхдальнейшего исследования,связан как с ювершенствованием использованных алгоритмов,так и с проведением штурных экспериментов различной степени детальности и геофизической интерпретацией полученных результатов.

- Линейный размер группы,полоса частот приёмников,а также геометрия расстановки группы определяют разрешающую способность и ра-5очнй диапазон глубин,ограниченный как сверху,так и снизу.Системы тблюдений с вариацией этих параметров позволят изучать структур-ше особенности среды с различной степенью детальности.Значительнее повышение контрастности изображения на глубинах меньших поло-щны апертуры группы и снятие ограничения рабочего диапазона глу-1ин сверху обеспечивается переходом к трёхкомпонентной регистрации. !онно существенно улучшить контрастность изображения и на глуби-!ах больших по сравнению с размером группы путём перехода к дру-'им фокусирующим ядрам, то есть несколько видоизменяя систему реги-¡тращш и обработки исходных данных.

- Предложенные методы фокусировки источников излучения могут щть'использованы для сейсмического мониторинга:они позволяю? слоить за миграцией в пространстве источников когерентного излуче-яя,за изменением их интенсивности во времени,анализировать осо-екности процесса в различных частотных .диапазонах.Алгоритмы чув-твительны таете к форме диаграммы направленности сейсмического сточнкка.Систематическне наблюдения переспек-гинны а для установ-

леняя корреляционных связей интенсивности когерентной составляющей и миграции наиболее ярких областей с изменением различных геофизических параметров, таких как атмосферное давление .геомагнитные аномалии,уровень микросейсм,лунно-солнечные приливы,уровень грунтовых вод и т.д..

- Существовавшие ранее методы анализа строения среды наделены в основном на исследование слоистых структур,либо среднестатистических характеристик случайно неоднородных сред.Работы по сейсмической эмиссии проводятся в основном с помощью одноточечной регистрации .Поэтому практически нет данных о наличии в среде локализованных источников сейсмического излучения и их распределении в пространстве.Из того небольшого опыта обработки данных,который мы имеем, еле дует, что когерентная эмиссионная компонента может вносить существенный вклад в коду и микросейсмические колебания на частотах более одного герца.Если этот результат подтвердится при дальнейших исследованиях и в различных регионах,то приведёт к модификации теории генерации пумових сейсмических полей.Какова природа эмиссионных структур,какие процессы привели к их возникновению,как они развиваются во времени ? - вопросы дальнейших теоретических.и экспериментальных исследований.Вопрос геофизической интерпретации полученных результатов чрезвычайно важен,но в данной работе он практически не обсуздался из-за отсутствия достаточного объёма информации об источнике когерентного излучения.

- Уже на нккеинем этапе развития проблемы чрезвычайно переспе-ктивно проведение исследований в областях,где можно ожидать интенсивную эндогенную составляющую в рамках имеющихся геофизических представлений о среде.Это вулканические и геотермальные области, гул.ч'-'е и нефтянке месторождения.угольгые выработки.Систематические наЗлюде.чня в сейсмоактивных зонах позволят следить за состоянием очага дз после землетрясения.Сейсмическая эмиссия должна сопро-

вокдать крипповые течения.Систематически" контроль за уровнем эмиссионной компоненты в сейсмоактивных зонах позволил бы судить во время сейсмического затишья о том .идёт ли накопление упруго!*: энергии в среде или происходит мелкомасштабная диссипация.Использование трёхкомпонентной регистрации и совместного анализа по продольным и поперечным волнам дают возможность оценки направлений подвижки и ориентации плоскости разрыьа для слабых событий.

- Чрезвычайно ват.ным вопросом является степень влияния наличия . неоднородностей среды и границ раздела на качество гокусировки изображения шумящих источников и областей рассеянного излучения.Крупномасштабные неоднородности могут приводить к появлению дополнительных лонных изображений.аналогичных оптическим зеркальным отражениям я фокусировкам с помощью линз и сферических зеркальных поверхностей.Мелкомасштабные неоднородности приводят к появлению флуктуации фазы и амплитуды на каналах.Известные оценки сделаны для случая нормального распределения параметров неоднородностей в среде.Но насколько это соответствует реальности и каковы конкретные значения параметров мелкомасштабных случайных неоднородностей для различных глубин,как сильно значения меняются для различных регионов - вопросы,требующие исследований.Ещё более сложную проблему представляет изучение влияния среднемасатайных неоднородностей.Известные результаты модельных исследований показывают,что при некоторых условиях наличие неоднородностей монет полностью устранить эффект Фокусировки.Изучение влияния неоднородностей среды на качество изображения - широчайшее поле деятельности для теоретических, модельных и натурных исследований.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

I.Николаев А.В,,Троицкий П.А. .Чеботарёва И.Я. Способ сейсмической разведки.Авторское свидетельство СССР .»1000962,кл.01 1/00,8 Л2.Г'-г0г.

2.Николаев а.Б..Троицкий П.А..Чеботарёва И.Я. Изучение литосферы сейсмически.«! шумами.дан СССР.т.285,»33,1966г.,стр.586-591. 3.Чеботарёва И.Я. Анализ ме.'ояов шумовой сейсмической томографии, построенных на базе когерентного приёма.Тезисы III научно-тех.сов. по геотокогра*.ии,Свердловск,1991г.,стр.46-48.

4. J. if-, SL/./^rtfä., W

1Uh ciLumd' /у <?/ f'-

nciu, & ЪГ'М du^df

5.Николаев' A.B.,Гроиюсий П.А..Чеботарёва И.Я. Анализ методов шумовой сейсмической голографии.Дел. ВИНИТИ,М8-В91,2/1-91г. ,Б8стр.

6.-9. Научные отчёты по теме"Сейсмичаскнй мониторинг на Тенгиз-ском месторождении" .М.,КФЗ АН СССР,1989г.-1990г.,соответственно 61 стр.,68 стр.,53 стр.,67 стр., Соавторы :Гшбурцев А.Г..Гамбурце-ва Н.Г..Долбилкина H.A..Стародубровская С.П. и др..

ЧЕБОТАРЁВА. ИРИНА ЯКОВЛЕВНА

использование иумовьк СЕЙСМИЧЕСКИХ ПОлей ДМ ИЗУЧЕНИЯ СТРОЕНИЯ шли

Автореферат)

Подписано к печати 20.01.92 Формат 60x90 I/I6 2,0 п.л. Уч.изд.л. 1,8 Тйрак 100 Заказ 32

Го it"cíí (biysugi'^t ,109280, Мое к ва, Автозаводская, 16