СЕЙСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА
сейсморазведка,
методы разведочной геофизики, основанные на изучении особенностей распространения
упругих (сейсмич.) волн в земной коре, с целью исследования её геологич.
строения. Для С. р. применяют методы отражённых и преломлённых волн и пьезоэлектрич.
эффекта. Применение отражённых сейсмич. волн предложено амер. учёным Р.
Фессенденом в 1913, независимо сов. инж. В. С. Воюцким в 1923, но вследствие
значит. технич. трудностей впервые реализовано в 1928-30. Простейший вариант
использования преломлённых волн по Л. Минтропу (нем. геофизик) (1919) применялся
с 1922-23; в совр. виде предложен в 1939 сов. геофизиком Г. А. Гамбурцевым.
Применение пьезоэлектрич. эффекта предложено сов. геофизиком М. П. Воларовичем
и др. Осн. методы С. р.: отражённых волн (MOB) и преломлённых волн (МПВ),
использующих различие упругих свойств и плотности горных пород.
При MOB возбуждённая взрывом
или механич. воздействием сейсмич. волна, распространяясь во все стороны
от него, последовательно достигает неск. отражающих границ (рис. 1). На
каждой из них возникает отражённая волна, к-рая возвращается к поверхности
Земли, где фиксируется приборами. MOB позволяет одновременно изучать геологич.
строение на глубинах от 0,1-0,2 до 7-10 км и определять глубины
сейсмич. границ с точностью до 1-2%, обнаруживая при этом небольшие угловые
несогласия, зоны выклинивания и участки смены фаций. MOB - наиболее точный
и детальный метод изучения осадочных толщ, используемый гл. обр. при поисках
нефти и газа, а также при изучении нек-рых рудных месторождений и региональных
геологич. исследованиях.
МПВ основывается на наблюдении
волн, к-рые, преломившись в слое, отличающемся повышенной скоростью распространения
сейсмич. волн, проходят в этом слое значит. часть пути и после повторного
преломления возвращаются к поверхности Земли (рис. 2). Пользуясь МПВ, можно
определять положение и форму поверхности одного или неск. таких слоев и
скорости в них на глубинах от неск. м до десятков км.
Рис. 1. Схема сейсморазведочных
работ методом отражённых волн: / - сейсмо-приёмники; 2 - сейсморазведочная
станция; 3 - взрывной пункт; 4 - место взрыва; 5 -
прямая волна; 6 - отражённая волна.
К С. р. относится также пьезоэлектрич.
метод (ПЭМ), в к-ром особенности распространения упругих волн изучают,
наблюдая возбуждаемое ими (при воздействии на пегматиты и нек-рые горные
породы) электромагнитное поле, возникающее вследствие пьезоэлектрического
эффекта. ПЭМ позволяет обнаруживать породы, обладающие этим эффектом в
значит. степени.
Рис. 2. Схема образования
преломлённых волн: / - прямая и проходящая волны; 2 - преломлённая
головная волна; 3 -преломлённая рефрагированная волна; 4 - закритнческая
отражённая волна.
В С. р. применяют преим.
продольные
волны, скорость к-рых в горных породах от 0,4-0,5 до 7-8 км/сек
(поперечные волны применяют редко ввиду трудности их возбуждения; скорости
поперечных волн от 0,1 до 5 км/сек). Частоты регистрируемых колебаний,
возбуждаемых сейсмич. волнами, составляют от 3-5 Гц при глубинных
исследованиях и до 150 -250 Гц при изучении небольших глубин. С.
р. проводят вдоль профилей, на к-рых через определённые интервалы располагают
источники и приёмники колебаний. В качестве источников колебаний используют
взрывы зарядов в неглубоких (первые десятки м)
скважинах; применяют
также вибрационные или ударные передвижные установки. При каждом положении
источника колебаний замеры на профиле производят сейсмоприёмника-ми,
в к-рых механич. колебания почвы преобразуются в электрические; последние
по соединительным линиям (косам) или по радио транслируются в передвижную
сейсморазведочную
станцию. Колебания, приходящие от каждого приёмника, усиливают, преобразовывают,
записывают и получают полевую магнитную сейсмограмму; распределение времени
пробега волны на профиле позволяет судить о путях её распространения, физ.
типе и нек-рых др. особенностях. Геологич. информацию из сейсмограмм извлекают
обработкой на ЭВМ, в результате к-рой получают сейсмогеологич. разрезы
(рис. 3), отображающие положение сейсмич. границ вдоль профиля, выраженное
или во времени прихода сейсмич. волн, или в глубинах. На основании разрезов
составляют карты изохран или изо-гипс. Для правильного геологич.
истолкования материалов С. р. важно возможно более полное знание скоростей
распространения волн в разрезе; сведения о скоростях волн могут быть получены
из данных MOB и отчасти МПВ и в особенности из данных детальных сейсмич.
наблюдений в глубоких скважинах. Несмотря на высокую стоимость, С. р. является
наиболее распространённым среди геофизич. методов.
Рис. 3. Сейсмогеологический
временной разрез (цифрами показаны отражающие границы по горизонтам): I
- мел; II -триас; III - карбон; IV - девон.
С. р. применяют для решения
задач структурной геологии чаще всего с целью поисков структур, благоприятных
для скопления в них залежей нефти или газа и подготовки их к разведочному
бурению, а также для прогнозирования наличия в них залежей нефти или газа.
Данные, получаемые при детальных наблюдениях, в особенности MOB, являются
основой для обоснования места заложения глубоких разведочных скважин на
нефть и газ. В сложных геологич. условиях, при изучении глубоко залегающих
структур и наличии сильных помех, для повышения глубинности и надёжности
данных С. р. её сочетают со структурным бурением, проводя дополнит. сейсмич.
наблюдения в глубоких скважинах.
Поиск и разведка нефти и
газа ведутся также с помощью морской сейсмич. разведки. С. р. применяют
для изучения структуры рудных полей, обнаружения и прослеживания крупных
разломов, определения формы коренных пород под наносами. Посредством ПЭМ
обнаруживают и локализуют пегматитовые тела и кварцевые жилы. Методы С.
р. позволяют изучать нек-рые инженерные свойства грунтов в массиве, а также
определять положение водоупоров и уровня грунтовых вод. Для повышения геологич.
и экономич. эффективности геологоразведочных работ С. р., особенно при
региональных исследованиях, применяют в комплексе с др. геофизич. методами
гравиметрической
разведки, магнитной разведки и электрической разведки, что обеспечивает
большую надёжность геологич. прогнозов. С. р. позволяет изучать региональное
глубинное строение земной коры вплоть до Мохоровичича поверхности, для
чего применяют глубинное сейсмич. зондирование.
Лит.: Гамбурцев Г.
А., Основы сейсморазведки, 3 изд., М., 1959; Гурвич И. И., Сейсморазведка,
2 изд., М., 1970.
И. И. Гурвич.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я