Разработка теории и технологии комплексных геофизических исследований приповерхностной части разреза естественных и техногенных сред

В отчетный период госбюджетные работы велись по 3 направлениям. 1. Разработка теории сейсморазведки для макроанизотропных сред. Рассмотрена техника сведения уравнений теории упругости к системе обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка. В результате работ была получена система обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка, которая будет использоваться при решении прямых задач сейсморазведки для слоисто–анизотропных и диспергирующих моделей геологической среды, а также при вычислении эффективных упругих параметров тонкослоистых моделей горной породы. Даны определения микро- и макро-анизотропии, а также эффективного параметра среды. Рассмотрен подход, связанный с осреднением закона Гука микронеоднородной упругой среды с учетом длинны сейсмической волны. Основная идея такого подхода заключается в использовании теоремы о среднем с учетом граничных условий, что является математической основой теории осреднения. В качестве примера для широко распространенной модели тонкослоистой среды проведено осреднение закона Гука по принципу – усредняются только изменяющиеся вдоль оси величины. В итоге получены материальные уравнения, осредненные вдоль оси , что приводит к ортотропным средам. Получено интегральное уравнение исходя из анализа баланса упругой энергии и принципа взаимности, на основе которого находится решение прямой задачи для трехмерно неоднородной модели среды в общем виде. Данное решение позволяет проводить математическое моделирование сейсмического поля в произвольной линейной среде для разных положений источников и приемников. При решении обратной задачи сейсморазведки использованы и развиты идеи Клибанова М.В., в отличии от которых обратная задача сводится к линейному матричному дифференциальному уравнению в частных производных первого порядка. На основе объемных интегральных уравнений решены прямая и обратная задачи сейсморазведки трехмерно-неоднородных, анзотропных и диспергирующих сред. 2. Морские сейсмические исследования в районе Беломорской биологической станции МГУ При сопоставлении информации о численности мидий в точках пробоотбора с данными повышений и понижений рельефа можно предположить о наличии некоторой зависимости – наиболее богаты мидиями точки NW2 - NW3, что скорее всего связано с понижением рельефа. Таким образом, по результатам исследования с помощью профилографа и методом ГЛБО возможно выделить области морского дна, густозаселённые двустворчатой фауной. Была проведена оценка среднеквадратических амплитуд, были выделены сейсмические комплексы, произведен анализ волновой картины внутри выделенных комплексов, построены карты изохрон и карты глубин до отражающих границ, а также было произведено геологическое истолкование полученных данных. Был проведён сейсмостратиграфический анализ отложений пролива Салма, были выделены 3 сейсмических комплекса, были построены карты изохрон и структурные карты. 3. Георадиолокационные исследования в ландшафтном районировании Геофизические методы георадиолокации и электротомографии показали свою ценность в идентификации литологических слоев, имеющих решающее значение для выделения и верификации ландшафтных границ разного ранга. Эти методы дополняют друг друга, поскольку основаны на измерении различных физических свойств отложений, отличаются разной глубинностью и разрешающей способностью и позволяют существенно дополнить данные бурения. Методом георадиолокации в сложных структурах конечно-моренных комплексов Валдайского оледенения достоверно определяются границы между морфологическими элементами ландшафтов (фациями, урочищами и местностями). В отложениях со слабым поглощением радиоволн и контрастной диэлектрической постоянной (камы, зандры, озы и торфяники), надежно определяется их сложение и уровни грунтовых вод. Выявление структуры моренных суглинков в условиях природной увлажненности оказалось невозможно, достоверно определяются только границы урочищ термокарстовых заболоченных воронок, и элювиальных горизонтов почв. Отчет составлен в соответствии с требованиями ГОСТ 7.32-2001 «Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления».