Bài giảng Địa vật lý: Chương 5 - TS. Đặng Hoài Trung

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:54

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Địa vật lý: Chương 5 Thăm dò điện chấn, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Cơ sở lý thuyết của phương pháp địa chấn; phân loại phương pháp địa chất. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Địa vật lý: Chương 5 - TS. Đặng Hoài Trung

Thăm dò địa chấn là phương pháp địa vật lý nghiên cứu quá trình truyền sóng đàn hồi trong lòng đất khi tiến hành phát và thu sóng ở trên bề mặt, nhằm xác định đặc điểm cấu trúc và bản chất môi trường địa chất.
Môi trường địa chất Trường Nguồn – địa chấn sóng Lát cắt địa chất - Xử lý Băng - Phương pháp – địa - Phân tích từ - Thiết bị chấn
a) Theo loại sóng được sử dụng: + Phương pháp thăm dò địa chấn phản xạ: • Nghiên cứu sóng PX từ mặt ranh giới phân chia các lớp có mật độ và vận tốc truyền sóng đàn hồi khác nhau. Phổ là cách biểu diễn tín hiệu ở miền tần số hay tần số - số sóng. • Áp dụng rộng rãi trong tìm kiếm thăm dò dầu khí và NC môi trường trầm tích. • Độ sâu khảo sát: vài trăm met đến hàng chục kilomet. + Phương pháp thăm dò địa chấn khúc xạ: • Nghiên cứu các sóng khúc xạ quay trở về mặt quan sát từ các mặt ranh giới có vận tốc truyền sóng lớp dưới lớn hơn lớp trên. • Áp dụng: nghiên cứu cấu trúc sâu như xác định móng trầm tích, các mặt ranh giới cơ bản của quả đất (mặt Moho, mặt Conrad,…), nghiên cứu bề dày lớp phủ trầm tích, chiều sâu và địa hình mặt đá gốc, phát hiện các đới nứt nẻ, đứt gãy, …
b) Phân loại dựa trên tần số: + Phương pháp thăm dò địa chấn tần thấp (
c) Phân loại theo cách sắp xếp các tuyến đo đạc: + Địa chấn 2D: thường áp dụng rộng rãi, cho phép phát hiện nhiều mỏ dầu khí trên TG. + Địa chấn 3D: cho phép tăng tỉ số tín hiệu/nhiễu, tăng hiệu ứng thống kê, khắc phục ảnh hưởng do cáp thu lệch hướng, tăng độ chính xác hiệu chỉnh dịch chuyển địa chấn. + Địa chấn 4D: khảo sát địa chấn sau những thời gian nhất định (timelapse seismic) để NC sự biến đổi đặc điểm của các tham số đất đá trong môi trường qua quá trình khai thác. + Địa chấn 4C: để sử dụng cả sóng dọc và sóng ngang phục vụ NC bản chất môi trường trầm tích (PP địa chấn đa thành phần).
➢ Nội lực tác động lên một đơn vị diện tích gọi là ứng suất. ➢ Phân loại: ứng suất nén hoặc kéo (lực hướng vuông góc với diện tích) và ứng suất trượt (lực song song với diện tích). ➢ Nếu giữa sự biến dạng và ứng suất tỉ lệ thuận với nhau (ĐL Hooke) thì đó là các vật thể đàn hồi (lý tưởng), có thể lập tức trở lại trạng thái ban đầu khi ngừng tác động của ngoại lực. Ngược lại là vật thể đàn hồi không lý tưởng hoặc dẻo.
➢ Định luật Hooke 𝜎𝑖𝑖 = 𝜆𝜃 + 2𝜇𝜀𝑖𝑖 𝑖 = 𝑥, 𝑦, 𝑧 𝜎𝑖𝑗 = 2𝜇𝜀𝑖𝑗 𝑖, 𝑗 = 𝑥, 𝑦, 𝑧; 𝑖 ≠ 𝑗 ➢ Modul Young (E): hệ số quy định mối liên hệ giữa lực tác dụng và độ dãn theo phương của lực
➢ Hệ số Poisson σ: đặc trưng cho độ co dãn theo phương vuông góc với phương lực tác dụng ➢ Bulk modulus κ: tỷ số giữa áp suất và sự thay đổi thể tích dưới tác dụng của áp suất.
5.1.4.1. Phương trình sóng (Phương trình Lamme) 𝜕2𝑢 𝜌 2 = 𝜆 + 𝜇 𝑔𝑟𝑎𝑑𝜃 + 𝜇Δ𝑢 + 𝜌𝐹 𝜕𝑡
𝜆 + 2𝜇 5.1.4.2. SÓNG P 𝑉𝑃 = 𝜌
SÓNG P Mặt phẳng truyền sóng P Sóng P lan tỏa từ chấn tâm
𝜇 5.1.4.3. SÓNG S 𝑉𝑆 = 𝜌
SÓNG S Mặt phẳng truyền sóng S Sóng S lan tỏa từ chấn tâm Sóng ngang VS được chia làm 2 loại: SV và SH ➢ SV: vị trí thay đổi theo x và z ➢ SH: vị trí thay đổi theo y
5.1.4.4. SÓNG MẶT Sóng Love thực chất là sóng SH
Sóng Rayleigh thực chất là kết quả của sự giao thoa giữa sóng P và sóng SV Giao thoa giữa sóng P và SV
λ SV P
SV P 𝑗1 P 𝑖1 𝑖1 VP1 < VP2 reflected VP1, 𝑉𝑆1 VP2, 𝑉𝑆2 𝑖2 P 𝑉𝑆1 < 𝑉𝑆2 refracted 𝑗2 SV  Trong địa chấn thăm dò, sóng P có ý nghĩa hơn cả. Về nguyên tắc, sóng S cũng có ích, nhưng tạo sóng S với năng lượng lớn như sóng P rất khó.  Các điểm nổ mìn - nguồn gây dao động chủ yếu trong địa chấn hầu như chỉ tạo ra sóng dọc P.  Các loại sóng mặt, vì không mang các lớp dưới sâu nên ít có ý nghĩa đối với công tác thăm dò địa chấn (thường được coi là nhiễu).