Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Скоростные неоднородности земной коры Центрального Казахстана по данным глубинной сейсмологии - методика и результаты

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Скоростные неоднородности земной коры Центрального Казахстана по данным глубинной сейсмологии - методика и результаты"

,J л1(Лдотя шк гажшш Казахстан

ОРДЕНА ТРЩШХ) КРАСНОГО ГММЕШ! ! ИНСТИТУТ ПЗОЮГИЧЙСКИХ lim иу.К.Н.СШАГБЛ

Па ирапах ргкониг!!! УДК Г)50.В'М-,02,?

5АЛ1ЖШП;И МШСЛЦЦР АНАТОЛЬЕВИЧ

СШРОСТШЕ НЕОДНОРОДНОСТИ ЗШЮЙ кош ЦЕНТРАЛЬНОГО КАЗАХСТАНА ПО ДАЮШМ Г31УП1ИЮП CEÜC.UMi МЕТОДШ И РЕЗУЛЬТАТ '

Специальность 04.00,1?, - геофизические метода поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

ШОРШ-РАТ диссертации на соискание учеж'И crmrami кандидата геолого-шнералогичсских наук

.Лт'п-Ат I99Z

npr

Работд .дополнена в лаборатории региональной и рудной гчюфизикн Института геологических наук иы.Н.Й.Саупаева АН Республики Казахстан»

Научный руководитель - доктор геолого-шнералогических

наук А.Н.Антоиенко

< . * * 0|шциальшз omoneimij доктор геолого-шнералогическнх

наук А.А.Попов

доктор технических наук ' В.И.Шацилов

Ведущее предприятие - Каагеофнзтрест

Автореферат разослал " 1993 г»

Защита диссертации состоится " jqq3 ^

а/^часов на заседании специалпированного Ученого Совета К 008.13,01 при Институте геологических наук ич,К,И,Са*паавд АН Васпублияи Казахстан.

0 диссертацией можно оэнакоштьоя в библиотеке Института» Otsubu на автореферат в двух окэеипдярах,. ааверенныа п^чц проспи направлять по адресу! 480100, г.Алиа-Ата, уд.Кабан бай батыра, 69-а, ИГН All Республики Казахстан.

Ученый секретарь, кандидат лиолого-шшералогаческих наук В,М.Мергвнов

' 01 >!![ЛЯ. ХЛРЛКТЕРИСШСА РЛШЫ

Л.:с т у ал ь п а от ь' •• т е м ы « Осноишм источником информация о внутреннем строении Зэнли на шдостш'эймызс буренном глубинах является распределение в ной сойсмпоояо)! скорости, получаемое сеРсмичоскими матодаш» Поскольку па осиолании известного, распродолешш скорости упругих волн до-лаются заключения о рас продола тш других физических характеристик . земной коры и мантия, таких юте плотность, унругиз константы,- химкчоскШ! состав и др., то усовершенствованно методов определения скоростного строения шлеет'большое янп-чешга«

Целью работы является разработка и опробование мотодики определения двумерного распределения скорости сейсмических волн по отражениям от гсех субгорнзонтачьннх площадок в тол?це раароза.

Основные задачи и с с л о д о в а и: ип»

1. Разработка методики определения двумерного распределения скорости продолышх голн,по иггрихбпоиу -поли годогрсфв отраженных воли, учитывающей преломление луче Я в среде, з отличии от существуккцих способов использующих штриховое поло,..

2. Опробование методики на материале полутоином ш профилях ГСЗ 1{зил-0рда - Дтшттжонур и Джезказганском,

Л, Установление критериев оценки достоверности поручаемых скоростных разрезов из анализа результатов по различит вариантам алгоритма.

4» Грашпдашонное и геолого»гео$изичеоко9 моделирооакяэ получении* скоростных рпорезов.

Научная новизна работы. Предложи томографический способ определения латеральных скоро» сгчшх i/e однородно с той, в ко горой используются отражения продольник волн от всех субгоризонтальных отражающих плоцадок о нахождением их координат путем прослеживания лучей с использованием кажуиргсся скоростей, определенных по элементен го-дог^ов штрихового поля. '

Практическая ценность» Скорост-шо раирезп, определяете по прадаолезшюй методике, могу» ьлуздаь основой для последующей геолого-гсоТиаической интерпретации и прогноза vеще стенного состава коры.

Основное а а щ и ц а е м и в положен-ИЛ I. Предложенная методика обработки штрихового поля рт-рааешшх волн позволяет получать боле достоверные скоростные разрази по сравнению с известшпл; способами, основанными на расчете эффективных скоростей, использумцими рефрагаровак* лив полни или отражения от опорной границы разреза,

2» Воэшетш критерием оцонки достоверности скоростных ргшреэов является сравнение кх вариантов, полученных о раз-личншш схеиши вычислений,

3, Реальность вычисленных скоростных разрезов подтвер-вдаатся результат аш сравнения моделированного гравитационного поля с наблвдэншш«

4» Установленные ранее по профилям ГСЗ Кзыл-0рда-,1^ата« Hoiiyp и Дкезказгаисноцу крупные разрывы границы M представляют собой участки о потскеншш скоростям и смещенном изо» линии 8,0 км/с вниз по разрезу ка глубину до 10 км ниже вер« хнего уровня втой границы»

6, Полученные скоростные разрезы аешюй коре отражают оообешгости ее геологического и структурно-тектонического

строения - под одними тектоническими блокам (как правило, поднятия?.« -.СарысуЯсяим, Шло-Улутауским, ПредкаратаускоЙ отупенью) в пределах болыпеР части коры отмечаются повытсн*-шо сейсмические скорости, а под другими (Кенгнр-Кутанеор-ским прогибом, ПриарысскоЯ мульдой и Кумкольским поднятием:) - пониженные, и, соответственно прослеживаются глубитппге разломи, как границы между зонами повышенной и пониженной скорости, совпадающие на поверхности с известными раэлотлпми по геолого~гео(|изическим данным.

Апробация работы, Основные положения диссертации изложены в 5-ти оггубликовашпос статьях, доложены на конференциях молодых ученых в Алма-Ате, Иркутске и йрупзе в 1990 г.,а также на Ученом Совете Института геологических паук АН Каз.ССР в 1991 г.

Объем работы. Диссертация состоит из введешя, четырех глав и заключения, содержит 63 страницы машинописного текста, 7 таблиц и II рисунков. Список литературы содержит 42 названия.

Работа выполнена в Институте геологических itayit AJI Роо~ публики Казахстан, Научное руководство работой осуществлял доктор геолого-минералогических наук А.Н.Антонанко. Автор пользовался консультациями и советаш докторов геолого-кине-ралогических наук А.А.Попова, А,В,Авдеева и В.М.Пилифосопт., доктора технических наук В.И.ГОацилова, кандидатов гоолого-ия-наралогических наук А.А.Абдулкабирова, Г,К„Дубровина, Р.И. Кима, Е.ОЛурбаева, Т.М.'^акзева, а также А.А.Пряхина, Е.А. Зазубина, В.С.Еикеева и Т.Х.Аргынова. Содействие в исполнении работы оказали О.В.ИаСторот, Л.В.Шабалина, А.В.Сана и И.А.Сенысо. Всем наэтанньтм лицам автор выражает глубокув бла» годарность.

- 4 -

СОДЕРЖАНИЕ РА.КО ТЫ Пиона I. Ш?1ОД1 ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ СЕГШПЕСКИХ ВОЛН Б дМЮЙ 1ФНЗ И МА1ГГ1Ш (' ' ,

В главе изложены основы известных методик определения распределения скорости продольных волн в толще Земли, Лпав-ноо внимание удЬлено метода;.!, связанным с рассматривавши в работа подходом, , ; г

В большинстве способов определения двух- и трехмерных - скоростных неоднорс&ностей используются 'начальные горизонтально-однородные модели. Одни« иэ первых методов,для вычисления зависимости скорости,от Глубишл по годографу первых вступленийрефрагировшшых волн, является метод 1\зрглотца-Ви-херта-Чибисова, > . ,

При определении латеральных скоростных наоднородностей в большинстве извосачшх методов для начальной горизонтально-однородной подали среда находят тра< истории лучей к вычисляв« модельные времена прихода волн, отличающиеся от наблюденных« Для того, чтобы у.'-.иньыить отличил модельных времен пролоеде-нил волн Тм о-л наблюденных Тн допускают н вычисляют латера-< льша сьоромше неоднородности, мшшшзирущш швязки

■ Т -'А' „

1,1 !1

При »той» ДЛЯ ОЛ'рОДОЛйНИЯ Вроивн ЩШОЖЦеНИЯ ¿01,и в

орода с незначительно измененными скоросгши исионьоуотоя лишарпашцш, и вреыана прохождения ь ново/: среда вычисля- "" отся по хра&ииориш луча!; в начальной мод'Лн, но о иовтш скоростмш вдоль-них, ¿10 нот о сделать в порьом приближении в случая малых латеральных скоростных наоднородностей, как было, ншример, показано А.А.Алексеевым и др, ( 1369),

В различи!ге пагодах вычисления лат-аральных ел:оро«ш.гх

ноодлородностей скорость (или-медленность) аппроксимируют »ли с помощью слоисто-блоковых моделей или ряДйШ НепрорМП»

шх фу1пщий.

Предложеншй К.Аки, ДЛСристоЭДсрсоиом и Е.С.^асби' (1977) метод определения трехмерного распределения сксростн использует слоисто-блокоше модели. Исходными датами одось являются времена проховдетш Р-волн от удалении* эсгаетрлео-ний, В качество начальной модели они используют горизонтпль-¡10—слоистую среду классической сейсмологии. Для этой подели вычисляются теоретические времена прохождения еолн и определяются невязки, как разности гожду теоретическими (модолыпг-ми) и наблпденшми временами прохождения. Для уменьшения повязок слои начальной горизонтально-слоистой модели рцобг'-а-ются на прямоугольные блоки, и определяются отклонения иод-лонности в блоках от средних значений медленности для слоев, ыииимизирующие оти невязки в сшсле наипеньних квадратов.

Наиболее близок к предлагаемому в этой работе подходу способ С.В.Крылова и И,Ф,йзлудьио ( 1937) » Иш пдедяоиен ал-горлтм линеаризованного решения обратной кинематической задачи для нахождения двумерного распределения скорости Р-волн по отражениям от выраженной пологой границы. При этом используются слоисто-блокоше модели, и отклонения скорости п.Слонах от средних значений скорости с слоях определяются подобно тому, как описано вше.

В отличии от етого алгоритма и других подобных в предлагаемой в Iкипой работе методике используются отражения не только ог одно!! заранее прослеженной четкой сойсиичоскэП граница, а от всех субгориэонталышх отр.тааш,пх площадок среди, поординати которнх опредеяяютол прослошгошшеи луче!! по какуг'ршея скоростям.

Среди методов определения скоростных неоднородностей о аппроксимацией скорости,радами непрерывных функций пожалуй первый был предложен А,С,Алексеевым, М.М.Лаврентьевым, Р.Г, Мухоыетоы.и и В, Г» Романовым i 1969), Аналогичные способы были успешно приманены А.М.Дэевопским (1977), ПДирбасом (1981), а также Ю.А.Гурмаковш, Л.И.Винником, А.В.Треусовш, A.B. , Егоркинш, Н.М,1|еркшгавцц и А.М.сайипбековой (1983-87),

:> Глава 2, ШЯ'ОДНКА 011РЕДШ1МЯ СКОРОСТЕЙ ПО ВДРИХОВШ Л ОЛ Я.1 ГОД ОГРА5€В Й'РАЗДВИ'Х ВСШН ' •

Недостатком описшпагх внис методов определения распределения сейсмической цкорости представляется то, что в них используется небольшая доля получение данных. Так, при определении латеральных скоростных неоднородностей по отраженным волнам, как правило, используются лишь отражения, полуденные от оДиой выраженной сейсмической границы, например М0Х0( с потерей большей части сейсмических записей, соответ-огвующих огражцшям от промежуточных отражающих елементов и границ разреза. Такте и в методах, использующих роФрагиро-вьнше волны, £ основном, используется только порьыа времена »отупления, и, может быть, одно-даа последувцнх вступления, В то время как основная доля свйсыическ-х записей приходится к& отразшшше волны,

fyin преодоления o'ioi'o иадостатиа а щиздиагааийм адееь подхода, для определения дауыерного раонр:. олания скорости В» воли но отра^ишии волнам,не» попыток г/шскпнать одну или несколько прот№.й1яшх свйсыичоекнх границ, чтобы аатем ио» нольаоъать (п-ралвния ov них в расчетах, а используйся отра» <шыл от вем» отрфаишда площадок раарияа, о определйнпон их

координат по кажущейся скорости (.А.АДальковский, 1990-Гй)» При етом используется начальная горизонтально-слоистая модель среди с известными задошшми средними скоростями слоев и координат« отражающих элементов определяются прооложи» ванием лучей в этой модели с использование!.! соотношений геометрической сейсмики и кажущихся скоростей, определяэмп: но элементам годографов штрихового полги

При таком подходе набираотся больной статистический материал за счет использования практически всех нолучошпис при се Г с мо разведав датшх и пег возмо.тчх сшибок при тборо отражений, относящихся к нужноР границе»

Используются следующие данные глубинных сейсмических зондирований на пробило с НОСКОЛЬКИМЙ ПуШСТЮМ ВОрПРЭ! координаты пунктов взргаа и точек респолояегшя сеГсмопрпемншго!?, времена прохождения волн и кажупшеся скорости, полупопкпе; по элементам годографов»

В качестве начального приближения берется гориоонталь-

но-йлоистая .модель, с толщиной I -го слоя 1ци средней скоро»

стьпУ^, Дня этой модели и при предположении, чтй луч отрах*-ется от горизонтальной площадки, по параметру луча р , счцх?— деляшлому по квжуцэРся скорости в точке прихода луча р'!Л; * (V* - кажущаяся скорость) можно проследить ото траектори?.. определить номер моя п , в котором луч отразится, глубину К п до отражающей площадки в атом слов от его верхней гра-ницн и модельное время прохождения луча Тм» отличающееся от наблюденного времен)! Тн,

Каждый слой разбивается на прямоугольные бЛоки и ! гая садятся отклонения скорости в блоках аУ^ (I - номер слоя, | -номор блока) от средних скоростей в слоях » тлплюягоирутгуго, в смысле наименьших квадратов, отклонения-■ модельш.тс ерегч'-и

прохождения от экспериментальных, или невязки Ти-Тн по всей лучам. В случае малых отклонений скорости в блоках лЧ) в парном приближении для каждох-о луча имеем линейные уравнения для определения ДУу, если решить их по всей лучш совместно;

я й^м

и ^

Здесь - скорости слоев в исходной модели, ДУ^- отклонения скорости в блоках, проходимых лучом при движении

вииз,Д\^ - вверх, в последнем слое Значения коэф»

пТ

({ицизитов ~~ определяются следуигцнш штранениями, получении»

дJl

ни ди <} о ро 1 щиро в а; ш е м шражепш1 для Тм ГОрИЗОНТаЛЬНО-СЛОИСТОЙ Ц0ДОКИ!

лТм. ■ ■о у"15 / £ - 2 V , -V!-_ ),

где х - расстояние от пушена р.чрша до точки сейсмозогщирр» вадая, а остальные переменные описаны вша, В полученное ш-< рошкие не входит глубина до отражающей площадки Кц в слое, где луч отражается, которая была исключена о испольаованнец прщштого предположения, что при всех изменениях скорости в блоках распоиоаешв точек, входа и выхода луча неизменно к о?т ражащая граница горизонтальна, при этой влияние отклонений 4Vу иа изменение Ка учитывалось

Дня надежного определения Л У^ количество блоков выбиралось нашего дальше количества отракевдй и полученная спсте* щ линейных уравнений решалась о помощь» известного »©года сингулярного раЗЛОЕв1ЩЯ,

На основании этого по/рода били реализоваш следущие

модификации способов, .

В первом варианте способа определение поправок скорости dVij выполнялось для каждого слоя отдельно, по отражениям от находящихся в нем площадок. При этом не учитывалось впил-1Ш0 поправок скорости в верхгшх слоях на прохождешнэ лучей в нижних слоях. Этот вариант способа применяв . для вычисления скоростей в слоях начальной модели, которые вычислялись "а нескслько итераций, при этом разбиение на блоки не делялось-однн блок занимал весь слой, В вычислительных экспериментах имела место сходимость итераций от различных начальных приближений v^ к одним и тем же скоростям слоев.

Во втором варианте способа поправки скорости в блокал начально/! модели ¿jvij определялись рэгсгапием системы лннеЛ-пых уравнении для'отражении во всех слоях одновременно, числяемне по этому варианту способа скоростные разрезы надставляются более достоверными, чем по первому варианту, то-кольну в этом случае учитывается влияние поправок скорости я верхних слоях на прохождение луча в итак слоях,

ДсподттелышП способ позволяет кац определить скорости • слоев начальной горизонтально-слоисто!! модели, необходимой ; во втором и основном' способах, так и другим, <Золео проеглл, чем в основном способе путем, определять латеральные скоростные неоднородности. При этом используются кажущиеся скорости для прослеживания лучей и скоростная модель опродл'ля?--. тся пословно, начиная с первого слоя, после него второго и так далее. Скорость в первом слое начисляется как средняя для всех значений скорости среда, 'обеспе^чагацих равенство теоретического и модельного времен прохождении для попавших в этот слой отр-злакгдих 1 площадок, при предположении их суйгоризонтаяьности. Если' ярчиодзш сред-

- 10 -

mie скорости ri-i -го слоев, то скорость а -го слоя определяется как средняя для всех значений скорости в этой слое, вычисленных по отражениям в нем при тех же предположениях, с прослеживанием луче Г в верхних ri-t -м слоях с учетом пре-лоьяошш,

Аналогично по етоцу способу мо*шо вычислять средние

скорост;: в блоках каедого .слоя, как средние для екорос.эй i , дал попавших в блок отражающих площадок. При вычислении

средних скоростей в елож и блоках был использован порогv , что заключалось в том, что после порвонач-.\льного'определение средних рк0])0са0Р ,в .слоях и блока;: от: ко значения определялись сце но скоростям, от.т/.чал^ихся от средних на величину но* ■ болыцую порюга v .

Основной способ представляет с...несколько измененную версию второго варианта способа, JJ этом способе по другому рассматривается случай, когда в одном слсэ луч проходит че-рза несколько блоков.

Другое изменение состоит в том, что если во втором ва» риащ'о способа в случае, когда средняя скорость в последнем дал луча слое была.больше кажущейся скорости,, то предполагалось, что-луч проходит по верхней границе слоя, а одэоь тшеие лучи отбрасываются« ' '

В.сгличш от второго варианта способа, адзоь исподь» вуетоя порог для отбора лучей, л лучи, для которых разница тяду щбдюденкши и модельными временами больше порога, не используются в расчетах. Значение порога выбиралось относи» тельно большим,.чтобы отбрасывать лишь наиболее из уклады» ваюциеся в модель лучи. Можно предположить, что порог позволяет отбрасывать отражения от не субгоризонтальных «лоща» док, поскольку дая них траектория луча сильно отличается oç

- II -

траектории для субгоризонтальных, и, следовательно вреая будет отличаться также.

При расчетах о порогом по основному способу, так же как и по дополнительному, получалось более оглаженное распределение скорости, чей без порога, без неправдоподобно больших отклонений скорости в отдельных блоках разреза, но в общих чертах примерно такое же, как и без порога, ■ .

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИШИГИЯ ПРЕДЛАГАЕМОЙ, МЕТОДИКИ ОПРАШКН СЕ! С • ПЧЕСКИХ ДАШШ ГСЗ ДЛЯ РАЙОНА ЦЯГГРАЛЫГСШ КАЗАХСТАНА

Шли испольвоезны дшввю глубинных сейсмических зондировать} по двум П1>0(|илян - Джезказганскому и Кэыл-Орда - Дяэи>» конур, Бьшолнетше в 1959-6? гг Институтом геологических науя /Л Каз.ССРС А.А.Иопов, 1983$ А.Н.Антоненко, 1984),

Из зарегистрированного из трех пунктов взрыва на Двдз-казгансном профиле штрихового поля годографов било вцдельно для использования в расчетах 1106 елошнтов годограф, с Кб»« доге иа которых бул енот следующий набор значений» координата пункта взрыва, координата пункта зондирования, враия ррохож«» д6шя вэл1ш и кажущаяся- скорость,

• Иэ зарегистрированного иа дошли пунктов взрыва на про» ({иле 1Сзш-0рда - Дкеткконур штрихового поля <мш выделено дла использования в расчетах около 5600 елемантов годографа, о которых снимались те данные дая вычисления сворсотпс р~з«* розов по различный вариантам, способов.

Скорости слоев начальной модели для Дтаакаэганского про* Филя вычислялись о помощь» итераций первого вп -чадаа способа», когда один блок занимал весь стой, Шли иопользозачн дш> раз-»

- 12 -

личных модели I и 2 с перекрытием олоев между ними на 1/2 толщины слоя и мощности.® слоев около 8 км. На 10-й итерации скорости слоев отличались от их значений на предыдущей итера-Ц. л не больше чем на 0.05-0,08 км/с и бьли близки к ¡юоульта-тай интерпретации Л,/.Попова и А.Н.Антоненко.

На данных ,: ш этого профиля были определены скоростные разрезы по первому и второму вариантам способа, для различных моделей с толциной слоев по 0 км и горизонтальными размерами блоков около 50 км, так, чтобы выполнялось иерекрдаге между моделями на половину блока. Результаты расчетов по 06010.1 вариантом способа в основных особенностях оказались идентичными.

Дополнительным способом для обоих профилей- Джезказганского и Кзыл-Орда - -^етнионур определялись как скорости слоев начальной латерально-однородной модели, необходимой в основной способе, так и двумерное распределение скорости. Вычисления проводились дал различных моделей с перекрытием слоев и блоков с примерно теш ¿та размерами, что и в расчетах иг.предыдущему варианту способа.

Для Джезказганского профиля при расчетах для одной из моделей основным способом количество линеГнгрс уравнений состав о 647 для определения 40 неизвестны); поправок спорости, относительная ошибка исход;?.-« данных в методе сингулярного . разложения била выбрана 0,01, а порог для невязки бил гшбрал 2,0 сек. Количество уравнений оказалось меньше первоначально' гезптых П06 отражений из-за того, что во-первых, сама модель накладывает ограничения на параметры лучей, которые могут быть в ней иросл' пега.*, а во-вторкх, часть лучей отбрасывается ио-еа порога, В обоих случаях ото, возможно„ позволяет отбрпешать отражения от не- суЗгор'Зонтгшьных площадок .или бсчговге отужхнця, Порог и геочетох гыоирало?* отлоги-

тельно бол!шим, чтобы отбрасывать лишь наиболее не укладывающиеся в модель лучи,

При вычислениях скоростных разрезов для профшя Кзыл-Ор» да - Даетыконур основным способом все отражения были разделены случаМшы образом рг, шомерно на две части - четные я нечет» ¡ше лучи, Пошмо бтого, небольшая часть лучей была случайный образом отброшена, чтобы иоано было решать полученные системы линешшх уравнений на нмещоГся ЭВМ, Систзмп линейных уравнений составлшюь и решались сначала по нечетный лучам, затеи по чатнш. Б качестве окончательных поправок скорости брались сродн.:е меццу поправкаш! по чот:п!м и нечетным лучам, и из их сравнения, отлично ом' метода сингулярного разложения» были вычислены ошибки в определении поправок скорости", составившие нередка 0,1-0.2 км/с. Системы линеСлых уравнений содержали примерно по 13й0 уравнений о 64 нензвестншш для одной модели и 56 для другой,

для каждого из этих двух проф-щей - Джезказганского и 1Саыл~0рда - Дкатыконур скорост1шв разрезы, построатше по сонорному и по дополнительному способу онааались оданшеошми в своих главных особенностях, "и таювд доя Джезказганского про«* фил я отмечались те ;:;о основные особенности скоростных разрезов, что и вычисленные По первому л второму вариантам способов.

В описанных способах есть возможность вычислять ошибки в определении скоростей, по оуществу основанная на оценке дисперсии данных, при эточ нет возможности ыл^влять ошибки, с-я» аашта с правильность» принятых в самих методах положений ц допущений, В этой работе предлагается в качестве критерия достоверности получйеинх результатов сравнивав результаты но методам о различными адгорк > мшш внчислонкй и принятая

- 14 -

допущениями Icjcnffii методами с различными по существу схемами вычислений и использовшшя данных являются, с одной сто- ' роны, первый BapiaHT способа и дополнительный способ, и, о ^»угой стороны, - второй BapiaHT способа вместе с его модификацией - основным способом» Поскольку в первом случае поправки скорости .ч скорости вычисляется для каждого слоя отдельно, по отражешшл от лежащих в неч площадок, а во втором случае для определения скоростного разреза решается система линейных уравнешпЧ дая отражешй во всех слоях разреза одновременно, то совпадение вычислен] irx по таким различили способам основных особенностей скоростных разрезов го:шо рассматривать как лодтгержденио их реальности.

Поправки скорости, полученные для отражений в одном слое в дополнительном способе оказывается наилучшими и для всех слоев в основном способа , хотя из теоретических еоойратюшй более достоверны скорости по основному способу, поскольку здесь вае отражения рассматривайтея одновременно и учитывается влияние поправок скорости в верхних слоях на прохождение лучой в нижних слоях,

Щ

Глаза 4. ШШШ>ЕТЛД!Ш СКОРОСТШХ РАЗРЫВ

В глаче содержится краткий-очорк геологии и геол^го-гоо-физичиокой изученности paioiia Чу-СарыоуГгкой депрессии и ои-рамляа'-ой ого территории, а также истории его изучения.

Биноллйно сопоставление полученных скоростных: разрезов о рсиульгаташ прадьудап ; се/омических исследований. Tait, для Джезказганского профиля по данным А.Н.Антоношсо (J!'04) и Л.А, Попона (Ш.\3) глубина rpuiuaça Похороъкчкча составляет 41-45 км - поверхность подаимастея под Са)«суа«вш поднятием, опус-

кается и имеет разрыв под Кенгир-ЧСутаноореким прогибом и подшибается под Канай-Бетпакдалинскии поднятием, Аналогичен^ характер опусканий и подъемов имсог и изолиния 8,0 пи/с, соотает*» ствуюшая гршпщв М, на полученных по предлагаемой методика скоростных разрезах, но им?ет раза в два больший размах колебаний, При атом прежнее определение гршшцы М бшо выполнено пс

волнам, имеющим характерные для этой границы особенности, в

. ( •

том числе динамически шранешшм, а для приводимых здесь разрезов - по всем отраленияы, выше и шзй границы М, т.е. по независимым дашши,

1Сшс отмечает А.Н.Антоненко, Ццыгейский разлом разрывает все промейсуточныа границ раиреза, То ке проявляется и на полученных скоростных разрезах, но по скоро стяг.! - под Кенгир-Иутансорскиц прогибом, между Ццыгейскии и Каракенгирскиы разломами, на вся мощность коры проникает область пощешшых скоростей, за исключением небольшого повышения скорости не глуби» не 20 кн.

Средняя вависимость скорости Р-волн от глубиш для этого профиля, полученная по первому варианту способа, шаначительцо отличаемся от полученной ранее, а что касаемся двумерного распределения скорости. то латералышо скоростные неоднородности по предлагаем» методике ок&нались и^цестванио больший, чей на полученных ранее раироздх (А.Н.Аш'оненко, 1&84| А,А.Попов, 19153),

Нришрно такой же характер соответствия полуденных око-pociiiux разменов с результатами предвдупр-й 'штерпрет<шии ок чоятия и дан пробили Каил-Орлч - ^татиконур, Нардцу а "ругшм осооиниостш на иолученшх скорое тал рмзрооах ищи.novan со-на litíHHUtUiHUOt OKOpóCTJl1 ПОД ItymOJlfcOKHU 110Д1Ш' -ш, LO0UP4UQO buebüw-ifen'Ai'j ауоиого разлома, и . зшасш ии ми*, •■•о :i,i.iiy uoj«i,

аа исключением небольшого повышения скорости на глубине 2Q км. Можно считать, что г этой зоне пониженных скоростей происходит сочленение каледонских складчатых структур западной части Центрального Казахстана и герцинских структур Урало-Тяньгаанской области, следуя А.Н.Антоненко и А.А.Попову, выделившими этот тектонический шов по разрывам оейсмическгас границ, в том числе самому крупному .из разрывов границы М на v гом профиле.

Для полученных скоростных разрезов было выполнено гравитационное моделирование,- Дггя каздого из двух профилей, по разрезам в аномалиях скорости были построены разрезы в аномалиях плотности с использованием соотношения - на аномнллю скорости 0,2 юл/с приходится аномалии плотности 0.025 г/см3, согласующееся с принятым (В.М.Уразаов, М.П.Воларович, А.К,Кур,?ке0в, 1973). Вычисленное для профилей теоретическое гравитационное поле хорошо коррелирует с наблюдет^, что подтвередает досто-ве; ность скоростных разрезов.

Для Д)дээкаэганского профиля в ъ.рхней части зешгой коры западной и центрально-восточной частей профиля отмечаются irao-гадое связь с глубишшш корнями тела повшешюй плотности, соответствующие на западе протерозойской карсакпайекой адобазит-даеспелитовой серии, а на востоке - векц-кембри/ jkoí'i Жалаир-Най» ькшско." 0(Тыол1'1Товой серии (Л.D.Авдеев, 1591).

;;:я профиля ¡Сзыл-Орда - Дкегиконур тола с избыточно/, плотностью в верхней и средней его части, по видимому, соответствует {»(¡иолитопад или контрастным -ри^товш машатлтач игам-ка-ратпуской и кайпарской серий Каратау (А.В.Авдеев, ID9I), развиты на одном-дпух уровни: вблп.чи главного Каратауокого разлома г западной чпетп профиля, a varare »од кнашшлат'Тсркшг'И чехлом, в юсто'шсй части профиля, где они, кдк и на Дгооказганском i km'íp, нг -йвдклояу cocroni ^Tv.y^x иенд-кеибрийской '"адонр-

Найманской о^лолнтовой серии,

СуцесгБОваше ¡зависимости между толченой земной горы, ко-эМицнентом базальтоидности,. ее скоростным строением о расположением рудоносных зон бьшо отмечено, многими исследователям!!: ( А.А.Абдулин, Г.Н,!!1эро'а,' Г.Р.Еекжанов, А.Н.Антоненко, < А.А,Попов, Г.К.Дубровин,, Ю.А.Колмогоров, В.А.Пареградский и др.) , которм-; ми били установлены такие закономерности" для; различных групп : металлов и регионов, Можно; предпологшть, что более детальные и точные распределс^шя''сейсмической скорости,. получаемые по ; предлагаемой в работе методике, таюе как и по другат совре-мешшм методам, по-видимому, позволят: уточнить эти ¡закономерности менду распределением сейсмической скорости и рудоносными зонами н сделать их приненошш более аффективным»

■ ¿ЛИШЕНИЕ

Основные итога работы состоят в следующем,

I, Пкавным результатом является разработка методики опрос

деления двумерного раепределсшш скорости продольных волн ДДЯ раэроза зешюй пори ко огршошшм волнам при профильных глубинных се^еиоаоцц^ювьншсс. ЛрелчагаеЫий подход определения : распределения скороди раашзошн чоскольш-и юпшюдоиотш* щньи способами, основы плат на исиольоохншш! слоисто-блоковых моделей, нрослелашшши в иих по каиуцв(-5я скорости ... оп-

ределении поправок скорости а блоках р-шшшс-м подученных лшше» риашуюй для ьтих моделий больших слитом линейных уравнений. Основное щж-ипуфслво цр^ддогае^оро мздходц по о .цру»

. Л*

гимн по^стиши «нооосаш! определена «• ¿аторашв.!» сл;:,росл',и!;; ниидиорс/дпоитоЕ состоят в тон, ч'п.) I, 1.01.1, к етамиь «г? ПО. МОДНИК, Не'* ЩЧ.сЯЙКЦ К ОДНОЙ И'ИЛ шоколмяш Про.«. .ион.1М.1

сейсмическим грг.:лщам, а используются .-отражения от всех субго-ри80нталышх отражающих площадок» За счет этого испольвуютоя . почти все получаемые при ГСЗ данные и повышаотся-достоверность результатов благодаря большое статистическому материалу. Все штриховое поле годографов отраженных волн использовалось и раньше, при вычис :ении эффективных скоростей, но здесь, учитывается преломление лучей,

2. Показана возможность оценки достоверности получаемых скоростных разрезов из сравнения результатов по различи ал способам их вшислеш1я, в случае, если в них различны схемы расчета и по разному используются данные. Для сравнения были использованы скоростные раороэы, вычисленные по способам одной группы - когда скорости и поправки вычислялись отдельно для кавдого слоя- независимо от поправок скорости в остальных слоях, и другой группы - когда поправки скорости в блоках вычислялись одновременно для всех слоев, решением системы уравнений для отражений по всему разрезу.

3. Для опробования предлагаемых методик били использованы данные гдубишшх сейсмозондирований на двух профилях - ^хез-каоганскоы и 1£зьш-0рда - Д\:огш:онур, отработан!ив: ИП-1 АН Каз. ССР в 1959-1907 гг. Для сш;х профилей били получены скоростные разрезы по различным вариантам способа, оказавшиеся идентичными в основных своих особенностях.

4. По построенным скоросетшп роорозгш было выполнено гравитационное моделирование с использованием известных экспериментальна соотношений меяду плотностью горних пород и скоростью распространения в них п)' эдольных ноли. Внчислеишэ теоретические гравитационные поля для обоих разрезов хорошо коррелируют

с наблюденными, что молено считать подтоорздонием реальности по-лучеших распределений скорости.

- 19 -

В, Установлено соответствие основных особенностей скоростных разрезов с регаоналышми геологическими отрук-уршн района, размещением структурных блоков и разломов аомной коры.

По теме диссертации опубликованы следующие работы»

1, Определение латералышх на однородно отей распредвлзт«я сейсмической скорости по отраяоиши волнаы, В об, г "'Неврология и минералогия Кгчахстага и Средне!! Азии", Алма-Ата, 1990, с, 112-113, .

2, Определенна двумерного распределения сейсмической скорости с помощь» отракеншх волу, В сб,1 "Материалы Х1У конференции молодах научных сотрудников по геолопш и гео$м» еике Восточной Сибири", Иркутск, 1990, о, 120-I2J,

3, Споаоб опрэделеш1я латеральных неоднородностей сейо» ыичеокой скорости по огракенцшл волнам, В сб, i "Материалы всесоюзной конферзшши молодах ученик", Фрунзе, I990j о. 4-6,

4, Определение двуцэрного распределения сейсмических скороeff ifl разреза земной корн по отрашнлш волнам» Ifaa, АН Наз,ССР, Сер, геолог,, PI, 1991, о,69-66«

Латеральные окороотныв наертродностн разрезов веы-ной корн двух профиле!'! ГСЗ в Казахстане, Йзв, All FK, сер. Геолог,, № б, 1992, о, 21-31,