Abstract

Set of factors influencing a registered seismic signal and ways of allocation geological environment response is considered. Possibility of sounding on the basis of studying of spectral ratios vertical and horizontal microseismic displacements is proved. Examples of application microseismic sounding on some geological objects are presented.

Keywords

Microseismic sounding, ellipticity of Rayleigh waves, spectral ratio,

Reference

  •  1) Bat M. Spektralnyy analiz v geofizike. Per. s angl. M.: Nedra, 1980. 535 s. Per. izd.: Niderlandy, 1974.

  •  2) Berezhnoy D.V., Biryalcev E.V., Biryalceva T.E. i dr. Analiz spektralnyh harakteristik mikroseysm kak metod izucheniya struktury geologicheskoy sredy / Pod red. A.M. Elizarova. Kazan: Izd-vo KGU, 2008. C. 360-386.

  •  3) Viktorov I.A. Zvukovye poverhnostnye volny v tverdyh telah. M.: Nauka, 1981. 287 s.

  •  4) Glikman A.G. O fizicheskih principah spektralnoy seysmorazvedki // Geologiya, geofizika i razrabotka neftyanyh mestorozhdeniy. 1998. №12. S. 19-24.

  •  5) Gorbatikov A.V., StepanovaM.Yu., Korablev G.E. Zakonomernosti formirovaniya mikroseysmicheskogo polya pod vliyaniem lokalnyh geologicheskih neodnorodnostey i zondirovanie sredy s pomoschyu mikroseysm // Fizika Zemli. 2008. №7. S. 66-84.

  •  6) Gorbatikov A.V., Stepanova M.Yu., Kamshilin A.N. Specifika primeneniya metoda mikroseysmicheskogo zondirovaniya v inzhenernyh zadachah // Voprosy inzhenernoy seysmologii. T. 35. 2008. №2. S. 25-30.

  •  7) Grafov B.M., Arutyunov S.L., Kazarinov V.E. i dr. Analiz geoakusticheskogo izlucheniya nizkochastotnoy zalezhi pri ispolzovanii tehnologii ANChAR // Geofizika. 1996. №5. S. 24-28.

  •  8) Davydov V.A. Povyshenie effektivnosti geofizicheskih metodov pri maloglubinnyh issledovaniyah: avtoref. diss. na soisk. uch. st. kand. geol.-min. nauk. Ekaterinburg: IRA UTK, 2012. 24 s.

  •  9) Davydov V.A. Obnaruzhenie podzemnyh pustot antropogennogo haraktera s pomoschyu geofizicheskih metodov // Inzhenernye izyskaniya. 2013. №7. S. 52-57.

  •  10) Davydov V.A. Opytnaya malogabaritnaya apparatura registracii «OMAR-2m» dlya metoda AMTZ // Geodinamika. Glubinnoe stroenie. Teplovoe pole Zemli. Interpretaciya geofizicheskih poley. Shestye nauchnye chteniya Yu.P. Bula-shevicha: Materialy konf. Ekaterinburg: IGF UrO RAN, 2011. S. 112-115.

  •  11) Zuykov I.V., Bedinov V.V. Primenenie metoda rezonansno-akusticheskogo profilirovaniya pri provedenii inzhenerno-geologicheskih izyskaniy // Inzhenernye izyskaniya. 2011. №11. S. 52-58.

  •  12) Kalinina A.V., Ammosov SM., Volkov V.A. Seysmicheskiy shum: opyt primeneniya v inzhenerno-geofizicheskih issledovaniyah // Razvedka i ohrana nedr. 2008. №1. S. 32-34.

  •  13) RSN 65-87. Inzhenernye izyskaniya dlya stroitelstva. Seysmicheskoe mikrorayonirovanie. Tehnicheskie trebovaniya k proizvodstvu rabot.

  •  14) Savarenskiy E.F., Kirnos D.P. Elementy seysmologii i seysmometrii. M.: Gos. izd-vo tehniko-teoreticheskoy lit-ry, 1955. 544 s.

  •  15) Tabulevich V.N. Kompleksnye issledovaniya mikroseysmicheskih kolebaniy. Novosibirsk: Nauka, 1986. 152 s.

  •  16) Fedorova O.I., Davydov V.A. Diagnostika gruntovyh gidrotehnicheskih sooruzheniy elektricheskimi i seysmicheskimi metodami na primere Elchevskoy plotiny // Vodnoe hozyaystvo Rossii: problemy, tehnologii, upravlenie. 2014. №6.

  •  17) Park C.B., R.D, Miller J., Xia J., Ivanov J.A. Multichannel analysis of surface waves (MASW) - active and passive methods // The Leading Edge, 2007, No. 26, r. 60-64.

  •  18) Louie J.N. Faster, better: shear-wave velocity to 100 meters depth from refraction microtremor arrays // Bulletin of the Seismological Society of America, 91(2), 2001. P. 347-364.

  •  19) Phinney R.A. Structure of the earth’s crust from spectral behavior of long-period body waves // Journal of Geophysical Research, №69, 1964. Pp. 2997-3017.

  •  20) Malischewsky P.G., Scherbaum F. Love’s formula and H/V-ratio (ellipticity) of Rayleigh waves // Wave Motion, 40, 2004, pp. 57-67.

  •  21) Nakamura Y. A method for dynamic characteristic estimation of subsurface using microtremor on the ground surface // Quarterly Report of Railway Technical Research Institute. 1989. V 30. №1. Pp. 25-33.

  •  22) Heisey J.S., Stokoe K.H., II, Hudson W.R., Meyer A.H. Determination of in situ shear wave velocities from Spectral Analysis of Surface Waves / Research Report 256-2, Center for Transportation Research, Univ. of Texas at Austin, 1982, 277 pp.

Спектральный анализ данных микросейсмических зондирований

Давыдов В.А.

Аннотация

Рассмотрена совокупность факторов, влияющих на регистрируемый сейсмический сигнал и способы выделения отклика от геологической среды. Обоснована возможность зондирований на основе изучения спектральных отношений вертикальных и горизонтальных компонент смещений микросейсм. Представлены примеры применения микросейсмических зондирований на некоторых геологических объектах.

Финансирование

Часть работ (обследование Ельчевской плотины) выполнена при поддержке проекта ОФИ (№13-5-004-СГ).

Ключевые слова

Микросейсмическое зондирование, эллиптичность волн Релея, спектральное отношение,

Информация об авторах

Библиографическая ссылка

Давыдов В.А. Спектральный анализ данных микросейсмических зондирований // Геофизика. 2015. № 1. С. 72-77.

Список литературы

  •  1) Бат М. Спектральный анализ в геофизике. Пер. с англ. М.: Недра, 1980. 535 с. Пер. изд.: Нидерланды, 1974.

  •  2) Бережной Д.В., Биряльцев Е.В., Биряльцева Т.Е. и др. Анализ спектральных характеристик микросейсм как метод изучения структуры геологической среды / Под ред. А.М. Елизарова. Казань: Изд-во КГУ, 2008. C. 360-386.

  •  3) Викторов И.А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. М.: Наука, 1981. 287 с.

  •  4) Гликман А.Г. О физических принципах спектральной сейсморазведки // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. 1998. №12. С. 19-24.

  •  5) Горбатиков А.В., СтепановаМ.Ю., Кораблев Г.Е. Закономерности формирования микросейсмического поля под влиянием локальных геологических неоднородностей и зондирование среды с помощью микросейсм // Физика Земли. 2008. №7. С. 66-84.

  •  6) Горбатиков А.В., Степанова М.Ю., Камшилин А.Н. Специфика применения метода микросейсмического зондирования в инженерных задачах // Вопросы инженерной сейсмологии. Т. 35. 2008. №2. С. 25-30.

  •  7) Графов Б.М., Арутюнов С.Л., Казаринов В.Е. и др. Анализ геоакустического излучения низкочастотной залежи при использовании технологии АНЧАР // Геофизика. 1996. №5. С. 24-28.

  •  8) Давыдов В.А. Повышение эффективности геофизических методов при малоглубинных исследованиях: автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. геол.-мин. наук. Екатеринбург: ИРА УТК, 2012. 24 с.

  •  9) Давыдов В.А. Обнаружение подземных пустот антропогенного характера с помощью геофизических методов // Инженерные изыскания. 2013. №7. С. 52-57.

  •  10) Давыдов В.А. Опытная малогабаритная аппаратура регистрации «ОМАР-2м» для метода АМТЗ // Геодинамика. Глубинное строение. Тепловое поле Земли. Интерпретация геофизических полей. Шестые научные чтения Ю.П. Була-шевича: Материалы конф. Екатеринбург: ИГФ УрО РАН, 2011. С. 112-115.

  •  11) Зуйков И.В., Бединов В.В. Применение метода резонансно-акустического профилирования при проведении инженерно-геологических изысканий // Инженерные изыскания. 2011. №11. С. 52-58.

  •  12) Калинина А.В., Аммосов СМ., Волков В.А. Сейсмический шум: опыт применения в инженерно-геофизических исследованиях // Разведка и охрана недр. 2008. №1. С. 32-34.

  •  13) РСН 65-87. Инженерные изыскания для строительства. Сейсмическое микрорайонирование. Технические требования к производству работ.

  •  14) Саваренский Е.Ф., Кирнос Д.П. Элементы сейсмологии и сейсмометрии. М.: Гос. изд-во технико-теоретической лит-ры, 1955. 544 с.

  •  15) Табулевич В.Н. Комплексные исследования микросейсмических колебаний. Новосибирск: Наука, 1986. 152 с.

  •  16) Федорова О.И., Давыдов В.А. Диагностика грунтовых гидротехнических сооружений электрическими и сейсмическими методами на примере Ельчевской плотины // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2014. №6.

  •  17) Park C.B., R.D, Miller J., Xia J., Ivanov J.A. Multichannel analysis of surface waves (MASW) - active and passive methods // The Leading Edge, 2007, No. 26, р. 60-64.

  •  18) Louie J.N. Faster, better: shear-wave velocity to 100 meters depth from refraction microtremor arrays // Bulletin of the Seismological Society of America, 91(2), 2001. P. 347-364.

  •  19) Phinney R.A. Structure of the earth’s crust from spectral behavior of long-period body waves // Journal of Geophysical Research, №69, 1964. Pp. 2997-3017.

  •  20) Malischewsky P.G., Scherbaum F. Love’s formula and H/V-ratio (ellipticity) of Rayleigh waves // Wave Motion, 40, 2004, pp. 57-67.

  •  21) Nakamura Y. A method for dynamic characteristic estimation of subsurface using microtremor on the ground surface // Quarterly Report of Railway Technical Research Institute. 1989. V 30. №1. Pp. 25-33.

  •  22) Heisey J.S., Stokoe K.H., II, Hudson W.R., Meyer A.H. Determination of in situ shear wave velocities from Spectral Analysis of Surface Waves / Research Report 256-2, Center for Transportation Research, Univ. of Texas at Austin, 1982, 277 pp.