Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Вольвовский И.С. Сейсмические исследования земной коры в СССР

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.37 Mб
Скачать

Параметры сейсмических волн, связанных с основными

Се й с м и ч е с к ие границы

Восадочной толще . . . .

Поверхность консолидиро­ ванной ко])ы

Поверхность «базальтово­ го» слоя (Конрада) . . .

Поверхность подкорового слоя (Мохоровичича) . .

То же

Ин ­

де к с

во л н

рО с

рК ,

10

рК0 г1

рМ

готр

рМ

 

 

И н т е р в а л

 

 

 

Общпіі

регистра­

 

В р е м е н а

 

интервал

ц и и в о л н

 

ѵк, к м / с

Ln!L

регистра ­

регистра ­

в первых

 

ц и и в о л н

в с т у п л е ­

 

ции в о л н ,

 

 

с

 

L , км

н и я х L n ,

 

 

 

 

 

 

км

 

 

2,5-4,5

0-40

0-40

0,6

0 - 5

5,5—6,5

20-100

40-100

0,8

5-18

 

 

 

 

(9-18) *

7,0-7,5

60-170

130-170

0,3

11-30

 

 

 

 

(21-30) *

12-7

60-250

18-44

7,5-8,5

150-300

150-300

0,9

26-45

* П р и р е г и с т р а ц и и в первых в с т у п л е н и я х .

волновых полей на уровне сейсмограмм, так как д а ж е одни и те ж е годографы могут интерпретироваться различно в зависимости от принятой природы волн и модели среды.

В рамках задачи наших исследований — установление волновых критериев выделения, отождествления и корреляции сейсмических границ — мы рассмотрели общие особенности волновых полей, их главные составляющие, свойственные в целом основным типам земной коры, т. е., начиная с некоторых пределов детальности, сделали описание свойств среды и параметров волн лишь в среднем, учитывая некоторые закономерности статистического характера .

Д л я всех типов земной к о р ы волновое поле формируется рядом регулярных устойчивых групп воли, основную роль среди которых играют преломленные (рефрагированные), связанные с поверхностью консолидированной коры, преломленные (головные или слаборефра-

гированные) на поверхности Мохоровичича или в верхней

части

мантии волны и отраженные волны от основания земной коры .

Волны

от остальных границ раздела в земной коре иногда образуют

доста­

точно устойчивые группы, но чаще случайным образом

заполняют

интервал

времен между указанными основными волнами,

п р и д а в а я

в каждом

регионе общей волновой картине специфическую о к р а с к у .

На таком сложном межволновом фоне, достаточно разном в различ ­ ных районах, иногда выделяются весьма выразительные, но обычно

Таблица S

границами раздела земной коры и верхней части мантии

 

О т н о ш е н и е

 

 

Относитель ­

а м п л и т у д

К о э ф ф и ц и ­

ная интен ­

в о л н

Р о т р

ент

з а т у х а ­

сивность

И Р 0

,

ния

в о л н ,

волн

 

м - '

 

Ро , Р п р

 

 

Нормаль­

1-3 • 10-3

ная

 

 

 

 

»

2-10

2 - 5 • Ю-*

Высокая

1-6

3—4-Ю"6

В и д и м а я

Форма г о д о г р а ф а

ТИП ВОЛН

частота

волн

волн, Г ц

 

 

 

20-25

Прямолиней­

Головные

 

 

ный

 

13-15

ѵк

увеличива­

Рефрагиро­

 

ется

с рассто­

ванные

 

 

янием

 

11-14

Криволиней­

Отраженные +

 

 

ный

+ преломлен­

 

 

 

ные

Преобла­

 

1 - 2-10-5

10—12 ик

уменьшается

Отраженные

дающая

 

2 - 5 • 10-5

с

расстоянием

 

Низкая

6-15

12-14

Прямолиней­

Головные пли

 

 

 

 

ный

слаборефрагп-

 

 

 

 

 

рованные

очень короткие оси синфазности отраженных и дифрагированных волн от непротяженных границ и отдельных неоднородностей в коре .

П е р в а я

устойчивая

и протяженная

группа волн,

характеризу ­

ю щ а я строение поверхности консолидированной коры

(Р^1

форми­

рует годограф первых

и ближайших последующих вступлений. И х

к а ж у щ и е с я

скорости

закономерно увеличиваются с удалением от

источника

от 5,5 до 6,5 км/с, что приводит к образованию криволи ­

нейного, слегка выпуклого годографа

(табл. 8). Наиболее

резкий

градиент скорости на таком годографе отмечается на протяжении

первых

20—25 км их прослеживания . На удалении 50 км и более

сходимость

нагоняющих

годографов

составляет

всего

0,004—

0,006 с/км. Кривизна

годографов волн Р ^ 1 в разных районах

р а з н а я .

Однако

она, ка к правило,

больше там, где мощнее

осадочный слой.

Величина

интервала

регистрации

волн

PJ^1

составляет в

среднем

100 к м (рис. 16) и

существенно

зависит

от мощности

«гранитного»

слоя. В районах, где эта мощность

сокращена

(Карпаты,

К р ы м ,

К а в к а з ) ,

интервалы

регистрации

волн

PC1

значительно

меньше

(рис. 17). Запись волн

Р ^ 1

обычно

очень

с л о ж н а я ,

плохо разрешен ­

н а я , многофазная.

Оси синфазности

часто

искажены

наложением

дифрагированных,

боковых и других

волн

с большими

значениями

к а ж у щ и х с я

скоростей. Характерно

наличие

осложнений

записи

типа «петель» и «заходов», к а ж у щ и х с я

смен волн, нарушений корре ­

л я ц и и

(рис. 18). Интенсивность

обычно

высокая,

однако

местами

53

сильно меняющаяся . С увеличением расстояния интенсивность па­

дает (рис.

19) и в пределах

интервала регистрации часто

ослабевает

почти в 10 раз, таким образом эффективное затухание

волн

Р^>

довольно

высокое — 2 — 5 - 1 0 ~ 4 м - 1 .

Отношение

амплитуд

волн

 

t,c

 

 

 

 

 

 

гво

2w

/ей

но

оо •

ю

->=—

Тума 25

225

275

R,km

 

 

Нинешма

 

Рис. 16.

Схематические годографы глубинных волн «Тума» и «Кннешма» по про­

 

 

филю ГСЗ Тума — Кпнешма в Московской синеклпзе [57].

 

Ц и ф р ы у г о д о г р а ф о в — з н а ч е н и я ѵк

в к м / с . В р е м е н а п е р в ы х в с т у п л е н и й п о г о д о г р а ф у « К п ­

 

 

 

 

 

 

нешма»:

 

 

 

 

 

R,

км

25

50

75

100

125

150

175

200

225 -

250

275

(,

с

5,7

9,6

13,5

17,3

21,2

25,1

28,8

32,9

36,4

39,4 ;

42,5

(они прослеживаются на значительном интервале с почти

неизменной

амплитудой) и

Р^і изменяется с удалением

от источника

от 1—-2 до

6—10

и

более

(рис. 20). Видимая частота

волн

Р ^ 1 — 13—15

Гц,

вблизи

пункта

взрыва

до

20 Гц

(рис.

21).

 

 

 

 

 

Т а к и м

образом, кинематические, и

динамические признаки

волн

PJ1 '

отвечают

классу

головных

или

слаборефрагированных

волн.

54

Положение в земной коре

соответствующих им преломляющих

гори­

зонтов обычно связывается с поверхностью консолидированной

коры .

П л о х а я прослежнваемость

отдельных волн

группы PC», большая

длительность ее записи,

незакономерное

затухание отдельных

Rh м

Рис. 17. Схематические годографы глубинных волн «Чоп» и «Ватин» по профилю ГСЗ Чоп — Ватин в Складчатых Карпатах [133].

Ц и ф р ы у г о д о г р а ф о в — з н а ч е н и я ѵк

в км/с . В р е м е н а

п е р в ы х

в с т у п л е н и и п о г о д о г р а ф у « Ч о п » :

Л , км

0

25

50

75

100

125

150

с

-

5,5

0,7

14,5

19,5

22,7

J 26,5

составляющих ее волн снижают достоверность построений по ним со­

ответствующей

границы, которая в зависимости от того,

годограф

к а к о й

из волн

принят за основной при построениях, может

переме­

щаться

по глубине на 1—3 км.

 

Отраженные волны от поверхности Мохоровнчича (Р^.р ) выде­ ляются только в последующих вступлениях в интервале наблюдений от 60 до 210 км, изредка до 250—280 .км. Кинематические особенности

55

t,c

11

1

1

1

1

1

1

 

I

R,KM

SO

50

4(7

JO

го

10

 

0

Рис. 18.

Годографы глубинных волн по профплю ГСЗ Ленинабад —

Караунгур

в Ферганской впадпне, полученные в результате

лабораторной

обработки

сей­

 

смограмм

методом

РНП [21]. Пункт

взрыва Каратерн.

 

 

Г о д о г р а фы в о л н (цифры у

г о д о г р а ф о в —

з н а ч е н и я ti R в к м / с ) , построенные: 1

п о у в е р е н н ы м

данным, 2

— п о неуверенным данным; 3

— э к с т р а п о л я ц и я

годографов; і

начальная

точка

 

 

годографа

п р е л о м л е н н о й волны .

 

 

 

Рис.

19. Графики зависимости отношения

А

м

к

от R

по

профилю ГСЗ Душак — Равнина

в

^отр

1

Юго-восточной

 

Туркмении

[74].

 

 

 

 

1

— экспериментальные данные; 2

теоретический

график .

56

Рис. 20. Графики зависимости отношения А м К і от R

по профплю ГСЗ Теджен — Равнина в Юго-восточной Туркмении.

1 — экспериментальные д а н н

ы е

[147]; г

теоретические графики [74]

д л я частоты:

а

— 15 Г ц ,

б — 10 Г ц .

I

1

I

I

 

'

0

го

W

ВО

80 R,KM

Рис. 21. Графики изменения видимых частот волн по профилю ГСЗ Кара-Богаз-Гол — Карашор в Северо-западной Туркмении.

1 Р 0 С , г — рКі, з — рКі_ 4 _ рК ..

волн

РМр весьма

стабильны. Регистрируются

они,

к а к

правило,

в интервале времен 18—44 с. Годографы имеют

четко

выраженную

гиперболическую

форму (рис. 22) — к а ж у щ и е с я

скорости

законо ­

мерно

уменьшаются с удалением от пункта взрыва от

12 до 7 км/с .

t.cr

30 h

л I

і

1

I

 

J L

I

I

 

l

L

R,KM

60

W

20

Теджен

20

40

60

 

80

Рис. 22. Схематические годографы глубинных воли по профплю ГСЗ Теджен —

 

 

 

 

 

 

 

Г о д о г р а ф ы

в о л н ,

соответству

1 — в м е з о з о і і с к о - к а й н о з о й с к п х о т л о ж е н и я х , 2-— в в е р х н е п а л е о з о й с к и х о т л о ж е н и я х ,

зальтовом»

с л о е ,

6 — в п о д к о р о в о м с л о е

(поверхность

М о х о р о в и ч и ч а и г л у б ж е ) ; г о д о

у г л о м , 8

д о к р и т и ч е с к и х

о т р а ж е н н ы х ;

9

— годографы

о т р а ж е н н ы х

в о л н ,

построенные

 

 

 

 

 

 

 

графы о т р а ж е н н ы х

(докри

Н а г о н я ю щ и е годографы непараллельны п с удалением от источника

расходятся (рис. 23). В большинстве случаев волны Р ^ р

записываются

в виде группы волн; в пределах к а ж д о й из них удается

осуществлять

непрерывную фазовую к о р р е л я ц и ю на протяжении нескольких де­

сятков километров (рис. 24). Длительность записи группы в

начале

интервала регистрации превышает 1,0—1,5 с; с увеличением

расстоя­

н и я

она сокращается до 0,4—0,5 с. Волны Р ^ р

обладают максималь ­

ной

относительной интенсивностью в пределах

всего интервала périr­

as

страции (рис. 25). Отношение их амплитуд к амплитудам всех осталь­ ных волн, к а к правило, составляет 4—6 (например, в случае волн Р К г , рис. 26), а нередко достигает 10—15 (например, в случае волн, преломленных на поверхности Мохоровичича — Р ^ р и в верхней

ЕЗ» EZh B j

ЕЕЬ

&

E3s ЕЕ]7 Ѳ в

ЕЕЪ

ЕБю

1

1

I

1

I

I

I

WO

120

Щ0

ISO

180

200

R,KM

Равнина в Юго-восточной Туркмении [21]. Пункт взрыва Теджен.

ю щ п е г р а н и ц а м р а з д е л а :

 

 

 

 

 

 

з — в

н п ж н е п а л е о з о й с к н х " о т л о ж е н и я х , 4

в «гранитном»

с л о е , 5 — в

«Ва-

г р а ф ы

волн» 7 к— о т р а ж е н н ы х от п ов е р х ност и

М о х о р о в и ч и ч а

за

критическим

п о д а н н ы м

метода Р Н П ' '

( л а б о р а т о р н а я

обработка); 10 — теоретические

г о д о -

тическнх)

в о л н .

 

 

 

 

 

 

части

мантии —

Рм р », рис.

27). Записываются

волны

р м в большин­

стве случаев в виде сложной группы, отдельные волны внутри кото­ рой имеют близкие и отличные к а ж у щ и е с я скорости, иногда следятся независимо, но чаще интерферируют друг с другом (рис. 28).

Видимые частоты волн практически повсеместно составляют 10— 12 Г ц , лишь в некоторых с л у ч а я х отмечены несколько пониженные (на 1—2 Гц )частоты (Днепровско - Донецкий а в л а к о г е н , Степной Крым, З а п а д н о - Т у р к м е н с к а я впадина).

59

Рис.

26. Графики зависимости отношения

А м

/ Л р к 2 от R по профилям ГСЗ Ленина-

^ о т р

бад — Караунгур в Ферганской впадине (а)

иДушак — Равнина в Юго-восточной

Туркмении (б).

1 — э к с п е р и м е н т а л ь н ы е д а н н ы е [74]; 2 — о с р е д - н я ю щ и е г р а ф и к и .

61

g I

ï

I

I

20

0

20

W

Лушах

ï

 

I

^

' ••' I

: I

 

I

40

20

0

 

20

40

60

R,KM

Теджен

Рис. 29. Годографы глубинных отраженных воли по профилю ГСЗ Душак — Джу - Джу - Клу в Предкопетдагском прогибе.

Г о д о г р а фы в о л н : 1 — Pj^'p' 2 Р о т р '

3 р о т р ; * —

годографы о т р а ж е н н ы х в о л н , построенные п о данным метода Р Н П

( л а б о р а т о р н а я

обработка); 5

— теоретические г о д о г р а ф ы о т р а ж е н н ы х воли .

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ