Рассмотрены основы наземной сейсморазведки с применением вибрационных и импульсных источников колебаний. Описаны источники, их классификация и сейсмические характеристики, взаимодействие излучателя с грунтом, методика, организация и технология полевых работ, обработка материалов. Дана характеристика регистрирующей аппаратуры. Приведены примеры использования источников в нефтяной и рудной сейсморазведке.

Для геофизиков-сейсморазведчиков производственных и научных организаций. Полезна студентам, специализирующимся по геофизическим методам разведки.

Наземная невзрывная сейсморазведка — новое направление разведочной геофизики, базирующееся на применении специальных устройств для возбуждения упругих колебаний в земле без использования конденсированных (твёрдых или жидких) взрывчатых веществ (ВВ), а также линий детонирующего шнура. В наземной невзрывной сейсморазведке волны генерируются путём приложения нагрузок непосредственно к земной поверхности. Невзрывная сейсморазведка основывается на тех же физических принципах, что и взрывная, но отличается от неё способами возбуждения колебаний, характером и динамическими параметрами волн, возможностями применения, аппаратурой, а также некоторыми элементами методики полевых работ и обработки материалов. Наземная невзрывная сейсморазведка начала развиваться в нашей стране с конца 60-х годов и к настоящему времени заняла прочное место в общем комплексе геологоразведочных работ на нефть, газ и другие полезные ископаемые. Существенно возросли объёмы её применения при разведке твёрдых полезных ископаемых, а также при проведении инженерных гидрогеологических изысканий.

Становлению невзрывной сейсморазведки способствовало значительное повышение технического и методического уровня разведочной геофизики. Внедрение станций с промежуточной магнитной записью, метода ОРТ, а также других способов накопления полезной информации открыло широкие возможности для повышения отношения сигнал/помеха, необходимого для выделения полезных волн на фоне помех и применения невзрывных источников, которые являются генераторами слабых колебаний.

Быстрое внедрение наземной невзрывной сейсморазведки обусловлено преимуществами, которыми она обладает по сравнению с взрывной сейсморазведкой. Основные из них следующие: экономические — за счёт исключения средств, расходуемых на буровзрывные и ликвидационные работы, и повышения производительности полевых исследований; методические — за счёт возможности управления спектрами возбуждаемых колебаний, широкого применения мощных интерференционных систем при возбуждении колебаний, проведения работ в культурных зонах при высоком уровне промышленных и шумовых помех и других, а также экологические — за счёт исключения вреда, наносимого природе. Следует отметить также высокий уровень безопасности работ, характерный для невзрывной сейсморазведки.

Наряду с этим невзрывной сейсморазведке свойствен ряд особенностей, вытекающих из специфики возбуждения колебаний, в общем случае усложняющих методику и технику проведения полевых работ и требующих применения дополнительных оборудования и методических приёмов при регистрации колебаний, а также специальных процедур при обработке материалов на ЭВМ. Несмотря на это, стоимость отработки 1 км профиля при невзрывном возбуждении колебаний оказывается ниже, чем при взрывном. Первый этап широкого внедрения наземной невзрывной сейсморазведки в нашей стране связан с организацией серийного изготовления в 1975—1976 гг. газодинамических установок ГСК и СИ. Дальнейшее развитие невзрывная сейсморазведка получила в 1980 г., что было обусловлено началом серийного выпуска вибрационных источников СВ-5-150.

В настоящее время в наземной невзрывной сейсморазведке сформировалось два направления: импульсное и вибрационное. Первое направление основано на приложении к земной поверхности кратковременных импульсных нагрузок, продолжительность которых меньше периода возбуждаемых волн. По своей физической природе это направление наиболее близко к взрывной сейсморазведке. Второе направление базируется на возбуждении в земле квазигармонических колебаний или последовательностей однополярных, а также разнополярных импульсов, общее число которых в одной посылке может составлять несколько сотен.

Особенность вибрационной сейсморазведки — большая суммарная длительность посылаемых в землю сигналов, которая может достигать нескольких десятков секунд и всегда существенно превышает периоды колебаний, возбуждаемых в импульсной сейсморазведке. Для сжатия информации применяются корреляционные способы обработки данных.

Быстрое развитие наземной невзрывной сейсморазведки делает актуальным освещение её основных научно-технических и методических положений. Поэтому авторы стремились изложить в книге физические основы и теорию наземной невзрывной сейсморазведки, осветить принципы действия и основные элементы установок, дать описание особенностей применяемой регистрирующей аппаратуры, методики полевых работ и обработки материалов, а также оценить её геолого-экономическую эффективность в различных сейсмогеологических условиях…

ВВЕДЕНИЕ

Книги на ту же тему

1. Отражённые волны в тонкослоистых средах, Кондратьев О. К., 1976
2. Распространение сейсмических волн, Сердобольский Л. А., 2012
3. Системы регистрации и обработки данных сейсморазведки, Полшков М. К., Козлов Е. А., Мешбей В. И., Крейсберг В. М., Борковский Г. М., Цукерник В. Б., Климович Н. И., Иванов В. А., Табаков Г. Г., 1984
4. Метод миграции в сейсморазведке, Робинсон Э. А., 1988
5. Сейсморазведка на сложных зондирующих сигналах, Кострыгин Ю. П., 1991
6. Методика многократных перекрытий в сейсморазведке, Мешбей В. И., 1985
7. Интерпретация данных сейсморазведки методом отражённых волн, Пузырев Н. Н., 1959
8. Сейсмическое микрорайонирование территорий городов, населённых пунктов и больших строительных площадок, Заалишвили В. Б., 2009
9. Получение надежных данных сейсморазведки, Притчетт У., 1999
10. Физические основы сейсмического метода. Нетрадиционная геофизика, Николаев А. В., Галкин И. Н., ред., 1991
11. Теоретические проблемы в геофизике. Вычислительная сейсмология. Выпуск 29, Кейлис-Борок В. И., Молчан Г. М., ред., 1997
12. Сейсмический мониторинг литосферы, Гамбурцев А. Г., 1992
13. Внутренняя структура земной коры. Методика анализа и интерпретация сейсмических волновых полей, Тулина Ю. В., Ярошевская Г. А., 1979
14. Комплексирование геофизических методов при решении геологических задач. — 2-е изд., перераб. и доп., Никитский В. Е., Бродовой В. В., ред., 1987
15. Полевая геофизика, Знаменский В. В., 1980
16. Структурно-формационная интерпретация сейсмических данных, Мушин И. А., Бродов Л. Ю., Козлов Е. А., Хатьянов Ф. И., 1990
17. Новые методы инженерной геофизики, Бондаренко В. М., Викторов Г. Г., Демин Н. В., Кульков Б. Н., Лумпов Е. Е., Христич В. А., 1983
18. Проблемы геофизики XXI века: В 2 кн. (комплект из 2 книг), Николаев А. В., ред., 2003
19. Статистические методы выделения геофизических аномалий, Никитин А. А., 1979