Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

09.04 Сейсмическое зондирование геологических структур

 

Уваров В.В., Калинина В.И., Курин В.В., Хилько А.А., Хилько А.И. «Физическое моделирование когерентного сейсмоакустического зондирования морского дна» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 382-383 (2017)

Натурные измерения, представляя решающее значение в исследовании метода когерентного сейсмоакустического зондирования морского дна, являются весьма затратными. Для апробирования возможностей такого метода измерения проводились в контролируемых условиях в бассейне с помощью установки, позволяющей моделировать процессы отражения звука от дна в виде набора упругих слоев.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 382-383 (2017) | Рубрики: 07.14 09.04

 

Калинина В.И., Смирнов И.П., Хилько А.А., Хилько А.И. «Реконструкция геоакустических параметров дна морского шельфа при зондировании когерентными сейсмоакустическими импульсами» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 384-385 (2017)

Использование когерентных сейсмоакустических (СА) источников, имеющих относительно малую мощность излучения, позволяет достигнуть необходимой эффективности СА зондирования морского дна с учетом выполнения экологических требований. Оцениваемыми параметрами отраженных от донных слоев сжатых и отфильтрованных импульсов являются их толщина, плотность, скорость продольных и поперечных волн, а также декремент затухания. Реконструкция строения морского дна, в общем случае некорректная обратная задача, может быть сведена к оценке значений параметров донных слоев методом статистической проверки гипотез, в качестве которых выступает модель слоистого пространства. Использование оптимальных решающих статистик позволяет обеспечить заданную достоверность оценок глубины слоя при наблюдении сигналов, уровень которых на 5–10 дБ меньше уровня, который требуется при той же достоверности, но при использовании классической согласованной фильтрации (корреляционного метода). Эффективность реконструкции параметров донных слоев определяется также и адекватностью модели формирования полезных сигналов, которая должна быть построена с использованием априорных данных о структуре донных слоев. Адекватность используемой модели может обеспечить регуляризацию задачи и требуемую робастность алгоритма оценивания. Морфологические модели дна обычно представляются в виде совокупности n упругих слоев. При увеличении числа необходимых слоев число наблюдаемых параметров быстро возрастает. В частности, например, при модели из десяти слоев, полное число импульсов приближается к 106. Для преодоления такого рода трудностей можно использовать упрощенные модели, в которых учитываются только энергонасыщенные компоненты поля, которые несут необходимую информацию и при этом могут быть измерены с требуемой достоверностью. Такая модель будет выполнять процедуру регуляризации, отбрасывая в измеряемом поле все, что не может быть достоверно измерено. В рамках настоящего исследования для вычисления отраженных акустических полей в практических задачах используем известные уравнения и формулы Цеппритца. Анализ структуры отраженных от слоистого морского дна СА сигналов с помощью модели позволяет, используя аналитические зависимости параметров сигналов, применить при решении обратной задачи проекционный метод реконструкции параметров слоистого дна. По мере повышения номера оцениваемого слоя (увеличения глубины его залегания) ошибки при реконструкции нарастают, и реконструкция с заданной достоверностью становится невозможной

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 384-385 (2017) | Рубрики: 07.14 09.04

 

Яновская Т.Б. «К теории метода микросейсмического зондирования» Физика Земли, № 6, с. 18-23 (2017)

На основе теории поверхностных волн в средах со слабыми горизонтальными неоднородностями дается объяснение тех особенностей амплитудного поля микросейсм, которые рассматриваются как поисковые признаки в методе микросеймического зондирования. В соответствии с этой теорией при распространении поверхностных волн в таких средах их локальные характеристики оказываются такими же, как в случае распространения в горизонтально-однородной среде, характеризующейся тем же скоростным разрезом, что и под данной точкой. Поскольку поток энергии волны через полубесконечную вертикальную полосу сохраняется, то происходит перераспределение амплитуды волны вдоль вертикали. Исходя из этого принципа и простых физических соображений показано, что над областью с пониженной скоростью должно происходить повышение амплитуд микросейсм в области длин волн, превышающих примерно в три раза среднюю глубину залегания аномалии, и понижение амплитуд при малых длинах волн. Модельные расчеты показывают, что по поведению спектральных амплитуд микросейсм можно оценивать только среднюю глубину залегания аномалии, но не ее вертикальный размер. Практически одинаковым спектром характеризуются аномалии, в которых произведение вертикального размера на перепад скорости примерно одинаково.

Физика Земли, № 6, с. 18-23 (2017) | Рубрики: 09.04 09.05

 

Хачай О.А., Хачай А.Ю., Хачай О.Ю. «К вопросу об обратной задаче активного электромагнитного и акустического мониторинга иерархической геологической среды» Геофизические исследования, 18, № 4, с. 71-84 (2017)

Разработаны новый подход к интерпретации волновых полей для определения контуров или поверхностей локальных иерархических объектов и итерационный процесс решения теоретической обратной задачи для случая определения конфигураций двумерных иерархических включений k-го ранга. При интерпретации результатов мониторинга необходимо использовать данные таких систем наблюдения, которые могут быть настроены на исследование иерархической структуры среды. К ним относятся, в частности, сейсмические (в динамическом варианте) и электромагнитные мониторинговые системы. Однако, чем сложнее среда, тем большую информацию о ее внутренней структуре привносит каждое волновое поле. Поэтому интерпретацию сейсмического и электромагнитного полей необходимо проводить раздельно, не смешивая базы их данных. Это содержится в явном виде уравнений теоретической обратной задачи для двумерного электромагнитного поля (Е- и Н-поляризация), а также для распространения линейно поляризованной упругой волны при возбуждении N-слойной проводящей или упругой среды с иерархическим проводящим или упругим включением, расположенным в n-м слое.

Геофизические исследования, 18, № 4, с. 71-84 (2017) | Рубрики: 09.04 09.10