Ермаков А.П., Гоманюк Ю.А., Степанов П.Ю.
Ермаков А.П., Гоманюк Ю.А., Степанов П.Ю., 2022. Возможности и некоторые ограничения метода однородных функций в инженерной сейсморазведке. Инженерные изыскания, Том XVI, № 1, с. 48–59, https://doi.org/10.25296/1997-8650-2022-16-1-48-59.
В статье рассматривается способ решения обратной кинематической задачи метода преломленных волн — метод однородных функций — применительно к данным инженерной сейсморазведки. Анализируются его преимущества и некоторые ограничения. Основной акцент в работе сделан на оценку влияния сглаживания годографов первых вступлений и точности их увязки по взаимному времени на результат решения обратной задачи (сейсмический разрез в изолиниях скоростей сейсмических волн). Приводится классификация известных способов интерпретации годографов первых вступлений в зависимости от модели среды. Кратко рассматриваются теории метода однородных функций и решения прямой задачи вариационным алгоритмом лучевого трассирования на основе интегрирования системы дифференциальных уравнений лучей. Показаны результаты решения прямой задачи вариационным алгоритмом по двум разрезам, отличающимся глубинностью исследования. В итоге удалось установить наличие связи локальных временных аномалий на полевых годографах с аномалиями скорости на скоростных разрезах, не имеющими геологического смысла. Сделан вывод о необходимости обязательного сглаживания и тщательной увязки годографов первых вступлений перед непосредственным вычислением скоростных разрезов, позволяющих избежать появления на них скоростных аномалий — артефактов. Рассматривается вопрос инверсии методом однородных функций годографов головных волн. В ходе исследования выяснилось, что задача «обнаружения» границы решается. Это значит, что по данным сейсморазведки граница существует и обнаруживается. Однако задача «картирования» решается некорректно: положение преломляющей границы определяется с ошибками, ее глубина оказывается меньше, причем чем больше наклон границы, тем больше ошибка.
1. Ермаков А.П., Владов М.Л., Шмурак Д.В., 2016. Опыт применения многоволновой сейсморазведки при оценке карстовой опасности. Инженерные изыскания, № 5–6, с. 52–59.
2. Ермаков А.П., Скобелев А.Д., Стром А.Л., Богданов М.И., Модин И.Н., Владов М.Л., 2017. Инженерно-геофизические исследования активных тектонических разломов в Южной Якутии. Инженерные изыскания, № 4, с. 46–53.
3. Ермаков А.П., Степанов П.Ю., 2018. Сейсморазведка неоднородных сред. КДУ, Москва.
4. Куликов В.А., Амбросимова М.И., Бобачев А.А., Ермаков А.П., Модин И.Н., Паленов А.Ю., Соловьева А.В., 2015. Строение погребенной долины в урочище Борисенки (Юхновский район, Калужская область) по результатам комплексных геофизических работ. Инженерные изыскания, № 4, с. 42–55.
5. Куликов В.А., Ермаков А.П., Каминский А.Е., Косоруков В.Л., Паленов А.Ю., Соловьева А.В., Турчков А.М., Шустов Н.Л., 2016. Изучение магнитной аномалии «Мокрово» (Юхновский район, Калужская область) комплексом геофизических методов. Инженерная геология, № 3, с. 56–67.
6. Наумов А.Н., 2004. Эффективность применения метода однородных функций для решения задач инженерной сейсморазведки. Дис. ... канд. техн. наук, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва.
7. Облогина Т.И., 1968. Лекции по сейсморазведке неоднородных сред. Изд-во Московского университета, Москва.
8. Облогина Т.И., 1998. Кинематическая теория сейсмических волн в неоднородных анизотропных средах. Вестник Московского университета, Серия 4. Геология, № 6, с. 52–59.
9. Облогина Т.И., Ефимова Е.А., Пийп В.Б., Степанов П.Ю., 2004. Сейсмика неоднородных сред в Московском университете. Ломоносовская школа МГУ по геофизическим методам исследования земных недр: прошлое, настоящее, будущее, Сборник трудов конференции, Москва, 2004, с. 51–53.
10. Пийп В.Б., 1978. Способ определения разреза в изолиниях скорости по годографам рефрагированных волн. Известия АН СССР. Физика Земли, № 8, с. 65–72.
11. Пийп В.Б., 1981. Использование однородных функций для аппроксимации сейсмического скоростного разреза. Известия АН СССР. Физика Земли, № 7, с. 83–91.
12. Пийп В.Б., 1984. Новые методы интерпретации сейсмических временных полей в средах с переменными скоростями. Вестник Московского университета, Серия 4. Геология, № 3, с. 83–92.
13. Пийп В.Б., 1991. Локальная реконструкция сейсмического разреза по данным преломленных волн на основе однородных функций. Физика Земли, № 10, с. 24–32.
14. Скобелев А.Д., Матлахова Е.Ю., Серебряков В.С., Ермаков А.П., Модин И.Н., Богданов М.И., 2018. Инженерно-геофизические исследования приповерхностных газопроявлений в песчано-глинистых грунтах. Инженерные изыскания, Том XII, № 3–4, с. 70–80, https://doi.org/10.25296/1997-8650-2018-12-3-4-70-80.
15. Эльсгольц Л.Э., 1969. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление. Наука, Москва.
16. Piip V.B., 2001. 2D inversion of refraction traveltime curves using homogeneous functions. Geophysical Prospecting, Vol. 49, Issue 4, pp. 461–482, https://doi.org/10.1046/j.1365-2478.2001.00270.x.
ЕРМАКОВ А.П.*
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия, ermakov@geol.msu.ru
Адрес: Ленинские горы, д. 1, г. Москва, 119991, Россия
ГОМАНЮК Ю.А.
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия, juliagmn@gmail.com
СТЕПАНОВ П.Ю.
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия, seismic310@mail.ru