4. Применение лучевой томографии

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ
УДК 550.834
На правах рукописи
Колонин Антон Германович
ПРИМЕНЕНИЕ ЛУЧЕВОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ
ТОМОГРАФИИ ПРИ ПОИСКАХ И РАЗВЕДКЕ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
05.13.16
Применение вычислительной техники, математического моделирования
и математических методов в научных исследованиях
Диссертация на соискание
ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель:
академик Лаврентьев М.М.
Новосибирск
1998
Оглавление
Введение.
4
1. Метод сейсмотомографии и условия его применения.
11
1.1. Условия применения сейсмотомографии.
11
1.2. Состояние вопроса.
13
1.3. Особенности геофизической томографии.
14
1.3.1. Разнообразие возможных схем просвечивания.
15
1.3.2. Нерегулярность применяющихся схем.
21
1.3.3. Необходимость специальных процедур
определения исследуемых параметров.
23
1.3.4. Рефракция сейсмических волн.
23
1.3.5. Дифракция на локальных неоднородностях.
24
1.3.6. Различие типов исследуемых сейсмических
волн и исследуемых волновых параметров.
26
1.3.7. Разнообразие методологических подходов к
решению прямых и обратных задач.
27
2. Математический аппарат лучевой сейсмотомографии.
29
2.1. Обобщение задачи восстановления в
лучевой сейсмотомографии.
29
2.1.1. Подход к решению обратных задач.
29
2.1.2. Учет априорной информации.
34
2.1.3. Пороговая дискриминация и картирование.
35
2.2. Обобщенная лучевая геометрия.
37
2.2.1. Прямые волны, геометрическая модель
трассировки субпрямолинейных лучей.
37
2.2.2. Отраженные волны, обобщение метода полей
времен и общей точки среды.
38
2.2.3. Головные волны.
46
2.3. Специфика обработки амплитуд.
47
2
2.3.1. Учет неидентичности условий возбуждения и приема.
47
2.4. Алгоритмы восстановления.
50
2.4.1. Количественное восстановление.
51
2.4.2. Качественная локализация. Группирование сигналов.
63
3. Примеры практического применения лучевой сейсмотомографии.
67
3.1. Наблюдения в горных выработках и межскважинное
просвечивание.
67
3.1.1. Локализация тектонических нарушений. Обработка
данных математического моделирования и полевых данных.
67
3.2. Поверхностные наблюдения головных волн.
81
3.2.1. Поиски кимберлитовых трубок.
Обработка данных математического моделирования.
81
3.3. Поверхностные наблюдения отраженных волн.
85
3.3.1. Общий случай. Обработка данных
математического моделирования.
85
3.3.2. Поиски кимберлитовых трубок.
Обработка данных физического моделирования.
88
3.3.3. Поиски кимберлитовых трубок. Обработка полевых данных.
93
3.3.4. Поиски коренных месторождений золота в осадочном чехле.
Обработка данных физического моделирования.
99
4. Ограничения лучевого подхода и
исследование границ применимости.
103
4.1. Физическое моделирования и интерпретация дифракции на
трехмерных изометричных неоднородностях.
103
4.1.1. Подход к проблеме.
104
4.1.2. Физическое моделирование.
109
4.1.3. Обсуждение результатов моделирования.
113
4.1.4. Выводы.
117
Заключение.
119
Библиография.
122
3
4