geolmsuВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯMoscow University Bulletin. Series 4. Geology0579-9406Издательский Дом МГУ10.55959/MSU0579-9406-4-2023-63-1-85-96geolmsu-565Research ArticleСтатьиИсследование ограничений в области применимости метода однородных функций решения обратной кинематической задачи сейсморазведкиInvestigation of the limitations and applicability of the method of homogeneous functions for solving the inverse kinematic problem of seismic explorationhttps://orcid.org/0000-0002-1253-4689ГоманюкЮ. А.GomanyukJu. A.

Юлия Александровна Гоманюк  

Москва

Julia A. Gomanyuk  

Moscow

juliagmn@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-8131-8998СтепановП. Ю.StepanovP. Yu.

Павел Юрьевич Степанов  

Москва

Pavel Yu. Stepanov  

Moscow

seismic310@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5894-7211ЕрмаковА. П.ErmakovA. P.

Александр Петрович Ермаков  

Москва

Alexander P. Ermakov  

Moscow

ermakal@rambler.ruМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation202320042023018596Copyright © Гоманюк Ю.А., Степанов П.Ю., Ермаков А.П., 20232023Гоманюк Ю.А., Степанов П.Ю., Ермаков А.П.Gomanyuk J.A., Stepanov P.Y., Ermakov A.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.geol.msu.ru/jour/article/view/565

Представлены результаты применения вариационного алгоритма лучевого трассирования для исследования возможностей и ограничений одного из методов решения обратной кинематической задачи сейсморазведки — метода однородных функций, разработанного на кафедре сейсмометрии и геоакустики МГУ имени М.В. Ломоносова. В результате расчетов на синтетических моделях и полевом материале сделаны выводы о разведочных возможностях и областях применения метода однородных функций. На модельных примерах показано, что метод однородных функций дает корректные результаты только для простых сред — вертикально-неоднородных или слоистых со слабонаклоненными границами, а складки или включения он позволяет восстановить только на качественном уровне. При работе с реальными полевыми данными установлено, что метод однородных функций корректно восстанавливает скоростное строение разреза до глубины 1/3–1/2 от максимальной глубины проникновения лучей. При этом на получаемых скоростных разрезах имеет смысл интерпретировать только аномалии больших размеров с контрастными значениями скорости сейсмических волн.

The results of the application of the variational ray tracing algorithm to study the possibilities and limitations of one of the methods for solving the inverse kinematic problem of seismic exploration — the method of homogeneous functions developed at the Department of Seismometry and Geoacoustics of Moscow State University are presented. As a result of the calculations carried out on synthetic models and field material, conclusions were drawn about the exploration possibilities and areas of application of the method of homogeneous functions. Model examples show that the method of homogeneous functions gives correct results only for simple media: vertically inhomogeneous or layered with slightly inclined boundaries, and folds or inclusions can be restored only at a qualitative level. When working with real field data, the method of homogeneous functions correctly restores the velocity structure of the section to a depth of 1/3-1/2 of the maximum depth of ray penetration. At the same time, it makes sense to interpret only large anomalies with contrasting velocity values on the obtained velocity sections.

метод однородных функцийобратная кинематическая задачалучевое трассированиесейсмический лучнеоднородные средырефрагированные волныmethod of homogeneous functionsinverse kinematic problemray tracingseismic rayinhomogeneous mediarefracted wavesReferencesОблогина Т.И. Кинематическая теория сейсмических волн в неоднородных анизотропных средах // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1998. № 6. С. 52–59.Облогина Т.И. Кинематическая теория сейсмических волн в неоднородных анизотропных средах // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1998. № 6. С. 52–59.Пийп В.Б. Способ определения разреза в изолиниях скорости по годографам рефрагированных волн // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1978. № 8. С. 65–72.Пийп В.Б. Способ определения разреза в изолиниях скорости по годографам рефрагированных волн // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1978. № 8. С. 65–72.Пийп В.Б. Кинематическая интерпретация сейсмических данных в средах с переменными скоростями: Автореф. докт. дисс. Новосибирск, 1988.Пийп В.Б. Кинематическая интерпретация сейсмических данных в средах с переменными скоростями: Автореф. докт. дисс. Новосибирск, 1988.Пийп В.Б. Локальная реконструкция сейсмического разреза по данным преломленных волн на основе однородных функций // Физика Земли. 1991. № 10. С. 24–32.Пийп В.Б. Локальная реконструкция сейсмического разреза по данным преломленных волн на основе однородных функций // Физика Земли. 1991. № 10. С. 24–32.Пийп В.Б., Ермаков А.П. Океаническая кора Черноморской впадины по сейсмическим данным // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2011. № 5. С. 61–68.Пийп В.Б., Ермаков А.П. Океаническая кора Черноморской впадины по сейсмическим данным // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2011. № 5. С. 61–68.Пийп В.Б., Ефимова Е.А. Методы однородных функций и моделирования для восстановления геологического разреза в Тибете по годографам преломленных волн // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2014. № 5. С. 96–106.Пийп В.Б., Ефимова Е.А. Методы однородных функций и моделирования для восстановления геологического разреза в Тибете по годографам преломленных волн // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2014. № 5. С. 96–106.Степанов П.Ю., Гоманюк Ю.А. Математическое моделирование кинематики сейсмических волн в сложнопостроенных средах // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2022. № 6. С. 167–178.Степанов П.Ю., Гоманюк Ю.А. Математическое моделирование кинематики сейсмических волн в сложнопостроенных средах // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2022. № 6. С. 167–178.Cerveny V. Seismic ray theory. 1st Edit. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2001. 713 p.Cerveny V. Seismic ray theory. 1st Edit. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2001. 713 p.Piip V.B. 2D inversion of refraction traveltime curves using homogeneous functions // Geophys. Prospecting. 2001. Vol. 49. P. 461–482.Piip V.B. 2D inversion of refraction traveltime curves using homogeneous functions // Geophys. Prospecting. 2001. Vol. 49. P. 461–482.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.