Долгих Г.И., Долгих С.Г., Иванов М.П., Пелиновский Е.Н., Талипова Т.Г. «Статистические характеристики фонового поля микросейсмических колебаний» Морской гидрофизический журнал, 41, № 5, с. 611-630 (2025)

Цель. Целью работы является изучение статистических характеристик фонового поля микросейсмических колебаний, зарегистрированных с помощью горизонтальных неравноплечих лазерных деформографов, а также оценка отклонений данных от нормального распределения. Методы и результаты. Для исследования использовались данные двух лазерных деформографов (созданных на основе современных лазерно-интерференционных методов), установленных на морской экспериментальной станции ТОИ ДВО РАН «м. Шульца» (Приморский край). Анализировались данные микродеформаций верхнего слоя земной коры, полученных с помощью лазерных деформографов с длиной измерительного плеча 52,5 м и ориентацией на север–юг и с длиной измерительного плеча 17,5 м и ориентацией на запад–восток. По данным лазерно-интерференционных приборов за 2019–2020 гг. проводился статистический анализ шумового поля микросейсмических колебаний. Рассматриваемый частотный диапазон (0,05–0,5 Гц) охватывает микросейсмы процессов, происходящих как в земле, так и в море (диапазон ветровых волн и волн зыби). Проведен комплексный анализ статистических свойств сигналов, включая оценку коэффициентов асимметрии и эксцесса, и выявлены отклонения от нормального распределения. Для описания плотности функции распределения использован ряд Грама–Шарлье, который соответствует реальным данным с наилучшим коэффициентом корреляции. Эксцесс в обеих компонентах преимущественно положительный, что указывает на вероятность выбросов большой амплитуды. Выводы. Проведенный анализ позволил количественно оценить отклонения фонового сигнала от нормального распределения и выявить его статистические особенности. Результаты, полученные в ходе исследования, важны для анализа фоновых характеристик микросейсм, отклонения от которых позволяют изучать физические механизмы генерации и взаимодействия океанических, атмосферных и литосферных процессов.

Ампилов Ю.П., Терехина Я.Е., Токарев М.Ю. «Прикладные аспекты сейсмических и гидроакустических исследований на шельфе в различных частотных диапазонах» Геофизические процессы и биосфера, 18, № 1, с. 33-49 (2019)

Основная цель статьи – исследование информативности морских технологий, основанных на возбуждении акустических сигналов в водной среде в широком частотном диапазоне: от единиц герц до нескольких сотен килогерц. Исходными данными для исследований послужили экспериментальные материалы морской сейсморазведки, сейсмоакустики и гидролокации бокового обзора, полученные на отдельных участках шельфа Российской Арктики. Используемые методы, основанные на возбуждении в водной среде контролируемых по параметрам сигналов, разделены на три большие группы по преобладающим частотам: низкочастотные (единицы и десятки герц); среднечастотные (сотни герц до первых килогерц); высокочастотные и сверхвысокочастотные (до сотен килогерц), которые соответственно составляют основу морской сейсморазведки, сейсмоакустики и гидролокации. Впервые в одной работе объединены разные по практическим приложениям, но близкие по физической сути методы исследований. Это позволяет обозначить существующую проблему необходимости комплексного междисциплинарного изучения сложных природных объектов на разных уровнях детальности и наметить пути ее решения. Авторы полагают, что наиболее значимые научные «прорывы» возможны именно на междисциплинарных стыках при взаимном методологическом обогащении разнородного инструментария, и приводят примеры для каждого из трех частотных диапазонов. Большинство рассмотренных в статье результатов экспериментальных исследований, получены при непосредственном участии авторов и представляют практическую ценность для развития методологии комплексного геофизического изучения осадочного чехла на разных уровнях детальности с получением объективной картины о строении и свойствах сложных объектов в недрах шельфа. Ключевые слова: морская сейсморазведка, шельф, нефть, газ, сейсмические атрибуты, сейсмоакустика, гидроакустика, придонные осадки, бентос

Гайдаленок О.В., Шматков А.А., Шматкова А.А., Ольховский С.В. «Результаты сейсмоакустического профилирования дна Таманского залива в районе античного города Фанагория» Геофизические процессы и биосфера, 18, № 4, с. 184-190 (2019)

Для восточной части Таманского залива впервые получены данные с использованием метода непрерывного сейсмического профилирования дна залива. В результате интерпретации сейсмоакустические комплексы на профиле сопоставлены с новочерноморскими и карангатскими отложениями до нижнечаудинских образований четвертичного возраста. Подтверждена складчатая структура четвертичных отложений на данном участке. Анализ залегания новейших морских отложений, слагающих дно залива, а также погружение в начале I тыс. н.э. античного города Фанагория указывают на позднеголоценовую тектоническую активность депрессии Таманского залива. На двух участках профиля обнаружены зоны потери когерентности сигнала, интерпретируемые нами как области скопления газа. Присутствие газовых образований, выходы которых, вероятно, морфологически связаны с крылом смежной Ахтанизовской антиклинали, рассматривается как результат глиняного диапиризма майкопской серии. Ключевые слова: Таманский залив, непрерывное сейсмическое профилирование, новейшая складчатость, газовые образования

Захарова О.К., Спичак В.В. «Оценка температуры земных недр по данным сейсмотомографии» Геофизика, № 1, с. 35-42 (2025)

Исследована возможность нейросетевого прогноза температуры по данным скоростей сейсмических волн. С этой целью использованы результаты сейсмотомографии вдоль субширотного профиля участка земных недр Северного Тянь-Шаня, а также термограммы из трех скважин, расположенных на больших расстояниях друг от друга в его окрестности. Оценка точности прогнозов температуры показала, что она существенно зависит от соотношения объемов исходных и прогнозируемых температурных данных, а также от расстояния между вертикальным профилем сейсмической скорости, данные из которого используются для прогноза, и пунктом, в котором делается прогноз температуры. В целом прогноз температуры земных недр по данным скоростей сейсмических волн может производиться с приемлемой точностью и выполнять функции сейсмологического геотермометра.

Жуков А.П., Горбунов В.С., Коротков И.П., Кашубин С.Н., Заможняя Н.Г., Сулейманов А.К. «Применение низкочастотных нелинейных вибрационных сигналов для глубинных сейсмических исследований» Геофизика, № 3, с. 82-89 (2025)

Одно из важнейших направлений в геологоразведке – создание сети опорных геолого-геофизических профилей на основе проведения комплексных геолого-геофизических работ для получения целостного представления о строении разреза земной коры и верхней мантии крупных минерагенических провинций. Базовым методом являются глубинные сейсмические исследования МОГТ, выполняемые в ранге фундаментального изучения внутренней структуры и мощности земной коры, региональных сейсмических границ, распределении сейсмических неоднородностей и положении глубинных зон контактов. За тридцатилетний срок проведения глубинных сейсмических работ МОГТ разработана методика проведения полевых наблюдений, при которых наиболее приемлемым является модификация вибросейсмических исследований – вибрационный способ возбуждения с заданной амплитудой и частотным составом (применяются ЛЧМ-сигналы и в последнее время в опытном порядке НЧМ-сигналы). В статье освещены вопросы применения специальных нелинейных вибрационных управляющих сигналов для изучения глубинного строения земной коры, состоящие в разработке методико-технологических приемов повышения информативности глубинных сейсмических исследований путем расширения частотного диапазона в сторону низких частот НЧМ-сигнала.

Шклярук А.Д., Кузнецов К.М., Янголенко М.В., Беляков Н.В., Лыгин И.В. «Выделение масконов луны в гравитационном поле на основе свёрточных нейронных сетей» Геофизика, № 3, с. 97-105 (2025)

Развитие технологий искусственного интеллекта позволяет найти новые подходы к решению различных задач гравиразведки. Работа посвящена локализации изометричных амплитудных локальных аномалий силы тяжести Луны, называемых масконами. Данная задача решается с использованием свёрточных нейронных сетей (СНС) архитектуры U-Net, обученных на синтетически созданных массивах данных, с последующим ее применением к модели аномалий силы тяжести в редукции Буге Луны. Полученные результаты позволили выделить контуры аномалий масконов, подтвердить ранее выделенные объекты, а также локализовать 20 новых.

Баранов Ю.В., Костицын В.И. «Выделение зон возможных очагов землетрясений при проведении работ по уточнению исходной сейсмичности» Геофизика, № 5, с. 52-56 (2025)

Рассмотрены результаты выделения зон возможных очагов землетрясений в сейсмически слабоактивном регионе восточной окраины Восточно-Европейской платформы. Обоснован выбор параметров для выделения зон возможных очагов землетрясений и определена их значимость. Рассмотрено соотношение аномального гравитационного и магнитного полей (адмиттанс) и определена связь этого параметра с расположением эпицентров сейсмических событий. Выделены зоны возможных очагов землетрясений для участка, расположенного на территории Татарстана.

Тезиков А.Д., Трапезникова А.Б. «Определение природы осложнений поля упругих волн по материалам комплекса сейсмических методов» Геофизика, № 5, с. 57-61 (2025)

Рассмотрено комплексирование сейсмических исследований ВСП, ОГТ и акустического каротажа для определения природы и уточнения локализации областей осложнений поля упругих волн. Приведены особенности проведения полевых работ и этапов обработки, адаптированные к условиям Верхнекамского месторождения солей. Показано, что подобное комплексирование повышает достоверность интерпретации и позволяет получить более точную и детализированную информацию в условиях сложного геологического строения.

Штейн А.Д., Протасов М.И. «Алгоритм расчета частотно-зависимых времен пробега сейсмических волн» Геофизика, № 6, с. 10-15 (2025)

Работа посвящена разработке, реализации и исследованию алгоритма расчета частотно-зависимых времен пробега сейсмических волн. Алгоритм состоит из двух модулей – сглаживания и трассирования лучей. Сглаживание производится по зоне Френеля и зависит от положения источника, частоты и поля времен. При трассировании лучей используются производные времен пробега, полученные методом быстрой маршировки для решения уравнения эйконала. Разработанный алгоритм исследуется на реалистичной синтетической модели, построенной по реальным данным из Юрубчено-Тохомского месторождения. Для этой модели проводится сопоставление результатов работы разработанного алгоритма, лучевого метода и волновых полей, полученных конечно-разностным моделированием.

Чаплыгин А.В., Волкова И.В., Мерзликина А.С., Иваницкий М.Ю., Чесалов А.Ю., Булатова И.В., Самаркин М.А. «Метод увязки и объединения сейсмических кубов для решения задач совместной кинематической и динамической интерпретации» Геофизика, № 6, с. 34-43 (2025)

В настоящее время одной из актуальных задач камеральных сейсморазведочных работ является получение объединенных сейсмических данных 3D разных лет для улучшения структурных построений и прогноза свойств нефтегазоносных пластов сопредельных участков. Традиционно выполнение процедур объединения сейсмических данных 3D сопряжено с определенными трудностями, что зачастую связано с использованием неединообразного подхода к обработке сейсмических данных. Для получения объединенных сейсмических данных 3D наиболее точным подходом является переобработка всех съемок с использованием поверхностно-согласованных процедур, совместной модели влияния приповерхностной части разреза и совместной миграции до суммирования (Кириллов и др., 2017). Однако необходимые процедуры не могут быть выполнены по всем съемкам единовременно из-за разумных ограничений. При комплексном изучении участка недр необходимо задействовать всю накопленную сейсмическую информацию. Зачастую имеющиеся обработанные данные (сейсмические кубы) имеют отличия – переменные по времени невязки для отражающих горизонтов в зоне перекрытия съемок, а также значимую разницу в амплитудно-частотном составе в целевой части разреза. Выполнение комплексной интерпретации по отдельным кубам часто показывает несоответствия в зонах перекрытия кубов в дальнейшем при проведении субрегиональных (региональных) научно-исследовательских работ. Целью работы является демонстрация метода, основанного на процедурах постобработки с использованием дополнительных инструментов интерпретации. Данный метод позволяет получить хорошо увязанный объединенный сейсмический куб из смежных съемок, что дает возможность выполнить динамический анализ для всех объединенных кубов и повысить качество структурных построений в едином проекте.

Токарев М.Ю., Пирогова А.С., Терёхина Я.Е., Щуплов П.А., Потемка А.К., Яковенко А.Д., Симонова А.К. «Примеры применения анализа количественных атрибутов сейсмических данных для идентификации основных опасных геологических процессов и явлений на арктическом шельфе» Геофизика, № 6, с. 44-53 (2025)

Рассматриваются подходы к идентификации опасных геологических процессов и явлений (ОГПиЯ) на арктическом шельфе с использованием количественного анализа атрибутов стандартной и высокоразрешающей сейсморазведки. На примере отдельных участков показано, что применение современных методов атрибутного анализа -спектральной декомпозиции, AVO-анализа и инверсии существенно повышает достоверность распознавания газонасыщенных интервалов, зон распространения многолетней мерзлоты, палеоврезов, выполненных слабоконсолидированными отложениями, а также разрывных нарушений в верхней части разреза. Атрибутный анализ обеспечивает повышение достоверности геологической интерпретации сейсмических данных и основу для более безопасного и эффективного освоения месторождений Арктического региона.

Шилов Н.Н. «Регуляризация сейсмической томографии на отраженных волнах методом Controlled Directional Reception» Геофизика, № 1, с. 75-80 (2026)

Controlled Directional Reception (CDR) – один из методов томографии на отраженных волнах, принимающий на вход времена пробега сейсмических волн вместе с их производными и возвращающий сеточную скоростную модель среды. В методе CDR отражающие площадки не являются независимыми параметрами модели, что сокращает ее размерность и делает метод вычислительно эффективным по сравнению с некоторыми родственными подходами. С другой стороны, метод CDR очень чувствителен к погрешностям входных данных, что существенно ограничивает его применимость. В работе демонстрируется возможность регуляризации метода CDR для повышения устойчивости подхода. В целях упрощения изложения все построения приводятся в 2D-постановке и тестируются на известной синтетической модели.

Гайнанов В.Г., Казанин Г.А. «Обзор высокопроизводительных технологий 3D сейсмических наблюдений» Геофизика, № 1, с. 89-93 (2026)

Рассмотрена эволюция технологий высокопроизводительной 30-сейсморазведки – от классических схем flip-flop и slip-sweep до независимого одновременного возбуждения (ISS – Independent Simultaneous Sweeping) на суше и в море. Ключевыми условиями применения методики ISS для повышения производительности являются: наличие непрерывной записи, использование случайных времен возбуждения сигнала, наличие алгоритма разделения сигналов (деблендинга), запись координат и систематический контроль качества данных.

Расулова Н.Б., Расулов М.Б. «Исследование динамических процессов в упругом слое, находящимся на поверхности сжимаемой жидкости» Журнал вычислительной математики и математической физики, 65, № 1, с. 62-68 (2025)

Исследуется интересное явление, обнаруженное во время землетрясений, происходящих в одной местности южной части Азербайджана. С учетом редких особенностей этой части коры Земли, происходящее событие было смоделировано в виде математической задачи динамической теории упругости, которая раскрыла причину исследуемого явления.

Stankevich A.S., Petrov I.B. «Acoustic waveform inversion with image-to-image Schrödinger bridges» Журнал вычислительной математики и математической физики, 65, № 8, с. 1451-1466 (2025)

Последние разработки в области применения моделей глубокого обучения к акустической полноволновой инверсии (Full Waveform Inversion, FWI) отмечены использованием диффузионных моделей в качестве априорных распределений для процедур вывода байесовского типа. Преимуществом этих методов является возможность генерировать выборки высокого разрешения, которые никак недостижимы в случае классических методов инверсии или других основанных на глубоком обучении решений. Однако итеративный и стохастический характер выборки из диффузионных моделей наряду с эвристическим характером выходного управления все еще ограничивают их применимость. Например, остается неясным оптимальный способ включения приближенной скоростной модели в схему инверсии на основе диффузии, даже несмотря на то, что она считается неотъемлемой частью конвейера FWI. Для решения этой задачи используется мост Шрёдингера, который осуществляет интерполяцию между распределениями эталонных данных и сглаженными скоростными моделями. Таким образом, процесс вывода, начинающийся с приближенной скоростной модели, гарантированно приходит за конечное время к выборке из распределения эталонных скоростных моделей. Чтобы облегчить изучение нелинейных дрейфов, которые передают выборки между распределениями, и обеспечить контролируемый вывод с учетом сейсмических данных, концепция моста Шрёдингера от изображения к изображению (I2SB) расширяется до условной выборки, что приводит к условной концепции моста Шрёдингера от изображения к изображению (cI2SB) для акустической инверсии. Для обоснования метода оценивается его эффективность при реконструкции эталонной скоростной модели по ее сглаженной аппроксимации наряду с наблюдаемым сейсмическим сигналом фиксированной формы. Эксперименты показывают, что предлагаемое решение превосходит повторную реализацию модели условной диффузии, предложенной авторами в предыдущих работах, при этом для достижения точности выборки, превосходящей ту, которая достигается с помощью подхода, основанного на контролируемом обучении, требуется лишь несколько оценок нейронной функции (NFE). Дополнительный код, реализующий алгоритмы, описанные в статье, можно найти в репозитории.

Гусева Е.К., Голубев В.И., Петров И.Б. «Численный расчет влияния процесса миграции метана на результаты сейсмической разведки в зонах вечной мерзлоты» Журнал вычислительной математики и математической физики, 64, № 9, с. 1708-1717 (2024)

На протяжении длительного времени в шельфовых и прибрежных зонах Арктического региона наблюдается интенсивная эмиссия метана в атмосферу из недр вечной мерзлоты. Из-за потенциальной опасности этого явления для окружающей среды и инфраструктуры появляется необходимость периодического мониторинга газовых карманов, в том числе, с помощью проведения наземной сейсморазведки. Настоящая работа содержит результаты исследования данного процесса методами численного моделирования. Построена модель слоистого многолетнемерзлого песчаного грунта с криволинейными границами между пластами, отражающая основную специфику региона. Исследован процесс миграции газа в вертикальном и горизонтальном направлениях с помощью увеличения количества метановых резервуаров. Используется определяющая гиперболическая система линейной теории упругости. Задача решается сеточно-характеристическим методом в двумерной постановке на прямоугольной сетке, в каждой ячейке которой задаются упругие характеристики слоев. Подробно изучаются образующиеся волновые структуры на полученных синтетических волновых картинах и сейсмограммах, позволяющие определить направление распространения газа. Полученные результаты можно использовать для трактовки подобных натурных экспериментов.