ПРО МОЖЛИВІСТЬ СТВОРЕННЯ СИНТЕТИЧНОЇ S-ШВИДКІСНОЇ МОДЕЛІ ШЛЯХОМ ПЕРЕРАХУНКУ Р-ШВИДКІСНОЇ МОДЕЛІ
DOI:
https://doi.org/10.17721/1728-2713.95.06Ключові слова:
синтетична S-швидкісна модель, похибка, кінематичний метод сейсмічної томографіїАнотація
Проблема обмеженості і неповноти сейсмологічних даних призводить до суттєвих перекручень у розрахункових моделях, заснованих на первинних сейсмологічних моделях. Однією із причин неповноти первинних сейсмологічних даних є значне переважання даних визначень вступів P-фаз об'ємних хвиль порівняно з реєстрацією вступів S-хвиль. У зв'язку з цим виникає питання статистичної пропорційності (значущості) і відповідності швидкісних моделей, отриманих по приходу P- і S-хвиль. У рамках вирішення цього завдання в роботі вивчено можливість перерахунку Р-швидкісної моделі в синтетичну швидкісну модель S-хвиль з метою оцінки її подоби до експериментальної моделі. Показано, що відхилення синтетичної моделі швидкостей S-хвиль від виміряної кривої можна порівняти з точністю методів, за якими були отримані ці швидкісні моделі, отже отриману синтетичну модель S-хвиль можна використовувати при побудові структурних моделей мантії. Ми запропонували свій підхід для вирішення проблеми отримання синтетичної S-швидкісної моделі в результаті перерахунку Р-швидкісної моделі і показали, що при перерахунку з використанням середньоарифметичного від п'яти референтних сейсмологічних моделей співвідношення Vp/Vs, синтетична S-швидкісна модель має прийнятні відхилення, порівнянні з роздільною здатністю методу їх отримання. Як показують результати з визначення погрішностей швидкостей при використанні кінематичного методу Тейлорового наближення, при похибці визначення максимальної глибини уявної швидкості рефрагірованного променя 0 ( ) q = 6, 7, 8 км, обраховані похибки швидкостей мають той же порядок, що і відхилення для одновимірних моделей, і значно менше похибки ±0,1 км/с, яка досягається іншими сейсмічними методами. Синтетична S-швидкісна модель, отримана в результаті перерахунку Р-швидкісної моделі, має властивість пропорційності з вихідною моделлю, що дає переваги в точності при подальшому спільному використанні двох колінеарних моделей (P, S) при перетворенні у фізико-літологічні моделі мантії.
Посилання
Babuska, V., Plomerovfi, J. (1992). The lithosphere in central Europe Seismological and petrological aspects. Tectonophysics, 207, 141- 163.
Bairamyan, А.L. (2013) Assessment of the stress-strain state of the Ararat seismic polygon using Vp / Vs. Scientific notes of the Yerevan State University, 3, C. 20-24. [in Russian]
Bessonova, E.N., Ryaboy, V.Z., Sitnikova, G.A., Fishman, V.M. (1973). Solution of the inverse kinematic problem of the DSS by the τ method. Computational seismology, 14, 45–66. [in Russian]
Bijwaard, H., Spakman, W., Engdahl, E.R. (1998). Closing the gap between regional and global travel time tomography. J. Geophys. Res., 103, 30,055-30,078.
Bullen K.E. (1978). Density of the Earth. M.: Mir. [in Russian]
Burmin, V.Y., Shumlianska, L.A. (2020). Design of the optimal seismological network in Ukraine. Pure Appl. Geophys. Published: 06 March 2020. https://doi.org/10.1007/s00024-020-02453-9.
Burmin, V.Yu. (2012). Inverse kinematic problems of seismology. LAP Lambert Academic Publishing GmbH & Co. KG. [in Russian]
Christensen, N.I. (1996). Poisson's ratio and crustal seismology. Journal of Geophys. Res., 101, B2, Feb. 10, 3139-3156.
Dziewonski, A.M., Anderson, D.L. (1981). Preliminary reference Earth model. Phys. Earth Plan. Int., 25, 297-356. https://doi.org/10.1016/0031- 9201(81)90046-7.
Dziewonski, A.M., Hales, A.L., Lapwood, E.R. (1975). Parametrically simple Earth models consistent with geophysical data. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 10, 12-48.
Gerver, M.L., Markushevich, V.M. (1967). Determination of seismic wave propagation velocity by hodograph. In: Methods and programs for the analysis of seismic observations. Moscow: Science. Computational seismology, 3, 3–51. [in Russian]
Geyko, V.S. (1970). Determination of the velocity properties of the gradient medium and reconstruction of the kinematic structure of the refracted wave field from its hodograph. Geophysical collection, 33, 15–31. [in Russian]
Geyko, V.S. (2004). A general theory of the seismic travel-time tomography. Geophysical journal, 26, 2, 3–32.
Gilbert, F. (1971) The Diagonal Sum Rule and Averaged Eigenfrequencies. Geophys. J. Int., 23(1), 119-123.
Gilbert, F., Dziewonski, A.M. (1975). An application of normal mode theory to the retrieval of structural parameters and source mechanisms from seismic spectra. Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A, 187-269.
Goldin, S.V. (1977). One inverse kinematic problem of reflected wave seismic. Dokl. Academy of Sciences of the USSR, 233, 1, 64–67. [in Russian]
Gordienko, V.V. (2010). On the nature of anomalies in the propagation velocity of longitudinal seismic waves in the upper mantle. Geophysical Journal, 32, 2, 43–63. [in Russian]
Herglotz, G. (1907). Über das Benndorfsche Problem der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Erdbebenstrahlen. Zeitschrift fur Geophys., 8, 5, 145–147.
Herrin, E. (1968). Introduction to '1968 Seismological Tables for P-phases'. Bull. Seism. Soc. Am., 58, 1193–1195.
Instruction on the procedure for the production and processing of observations at seismic stations of the Unified system of seismic observations of the USSR. (1981). Moscow: Nauka. [in Russian]
Jeffreys, H., Bullen, K.E. (1940). Seismological Tables. British Association for the Advancement of Science. London.
Johnson, L.R. (1969). Array measurements of P velocities in the lower mantle. Bull. Seism. Soc. Amer., 59(2), 973–1008. Kennet, B.L.N., Engdahl, E.R., Buland, R. (1995). Constraints on seismic velocities in the Earth traveltimes. Geothys. J. Int., 122, 108-124.
Kennett, B.L.N. (Compil. and Ed.) (1991). "IASPEI 1991 Seismological Tables." Bibliotech, Canberra, Australia. https://doi.org/10.1111/j.1365- 3121.1991.tb00863.x
Korzyuk, V.I. (2008). Equations of mathematical physics: a course of lectures. Part 3. Minsk: BSU. [in Russian]
Kuzin, A.M. (2016). Fluids in discontinuity classification. Display of the phase composition of the fluid in the zones of faults in the parameters of the seismic field. Actual problems of oil and gas, 3 (15),1-17. DOI: 10.29222 / ipng.2078-5712.2016-15.art4. [in Russian]
Lensky, B.A., Adiev, R.Ya., Akhtyamov, P.A. (2008). On the assessment of the pore space structure according to VS-P data. Conf. Proceed., Geomodel 2008 - 10th EAGE science and applied research conference on oil and gas geological exploration and development, Sep. 2008, cp-94-00122. [in Russian]
Marquering, H., Snieder, R. (1996). Shear-wave velocity structure beneath Europe, the northeastern Atlantic and western Asia from waveform inversions including surface-wave mode coupling. Geophys. J. Int., 124, 283-304,
Montanger, J.-P., Kennet, B.L.N. (1996). How to reconcile body-wave and normal-mode reference earth models. Geophys. J. Int., 125 (1), 229-248.
Mordvinova, V.V., Artemiev, A.A. (2010). Three-dimensional model of the south of the Baikal rift zone of adjacent territories by converted waves. Geology and Geophysics., 51, 6, 887-904. [in Russian]
Pavlenkova, N.I., Pilipenko, V.N., Roman, V.A. (1972). Kiev: Nauk. dumka. [in Russian]
Randall, M.J. (1971). A revised travel-time table for S. Geophys. J. Roy. Astr. Soc., 22, 229–234.
Shumlianska, L.A., Tripolsky, A.A., Tsvetkova, T.A. (2014). Influence of the velocity structure of the crust on the results of seismic tomography of the Ukrainian Shield. Geophysical Journal, 36, 4, 95-117. [in Russian]
Shumlianska, L.O., Dubovenko, Yu.I., Pigulevskyy, P.I. (2020). 2.5 Dimensional model of mantle heterogeneities under Ukrainian Shield according to the gradients of the velocities of seismic waves. Journal of Geology, Geography and Geoecology, 29, 2, 51-61.
Tolstoy, M., Shabatura, A., Kostenko, N., Hasanov, Yu. (2014). Comparison of volcanic products of different structural zones of the alpine fold belt of Eastern Europe based on the results of a study of their physical properties. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 3 (66), 44-49. [in Russian]
Tyapkina, A.N., Tyapkin, Yu.K. (2019). Synchronous seismic inversion to identify promising sites in carbonate rocks of the southeastern part of the West Siberian platform. Geophysical Journal, 1 (41), 76-94. [in Russian]
Wiechert, E. (1907). Über Erdbebenwellen. I. Theoretisches uber die Ausbreitung der Erdbebenwellen. Nachr. Ges. Wiss. Gottingen, 415–529.
Wilkens, R., Simmons, G., Caruso, L. (1984). The ratio Vp/Vs as a discriminant of composition for siliceous limestones. Geophysics, 49, 1850-1860.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Геологія
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Ознайомтеся з політикою за посиланням: https://geology.bulletin.knu.ua/licensing
