بخشی از مقاله
چکیده
لرزهنگاري انکساري یکی از روشهاي عمده ژئوفیزیکی استفاده شده در شناسایی لایهبندي زیرسطحی است. این روش، به طور گسترده در بسیاري موارد مانند کاربردهاي مهندسی مورد استفاده قرار می گیرد. هدف نهایی این تحقیق شناسایی لایههاي زیرسطحی، برآورد ضخامت لایهها و تعیین عمق سنگکف میباشد. به منظور مشخص کردن ساختارهاي زیرسطحی چهار پروفیل لرزهنگاري انکساري در منطقهاي واقع در استان البرز - کرج - برداشت شد.
هر دو موج فشارشی - P - و برشی - S - برداشت، سپس با استفاده ازمدل عمق-سرعت تفسیر شدند. مقادیر سرعت نشان دادند که لایههاي زیر سطحی در منطقه مورد مطالعه به طور کلی از دو بخش آبرفت و سنگکف تشکیل شدهاند. آبرفت از رس، ماسه و همچنین از گراولهاي دانه متوسط تا دانه درشت تشکیل شده و ضخامت آن بسیار کم است. بخش سنگی نیز از جنس کنگلومرا تحکیم یافته میباشد. اطلاعات بدست آمده از چاههاي مجاور نتایج حاصل از روش لرزهنگاري انکساري را تایید کرد.
1 مقدمه
روش لرزهنگاري انکساري یکی از روشهاي اصلی ژئوفیزیکی به منظور بررسی لایههاي زیر سطحی و آنومالیهاي محلی میباشد. این روش، به طور گستردهاي در کاربردهاي گوناگون مانند مهندسی، زیست محیطی، آب زیرزمینی، هیدروکربن و اکتشاف مواد معدنی صنعتی کاربرد دارد
روش مورد نظر، زمان سیر امواج الاستیک چندگانه را در طول سطح مشترك لایههایی که سرعتهاي متفاوت دارند اندازهگیري میکند. بعضی از روشهاي سنتی تفسیر دادههاي لرزهنگاري انکساري، براي حالتی که لایهها افقی باشد، یا زونهایی که هر افق یک سرعت مجزا دارد، استفاده می شود. در حالیکه بعضی دیگر از روش ها، تغییرات جانبی سرعت در هر لایه یا زون سرعت را نشان می دهند
دیگر تکنیکهاي تفسیر، سرعت لرزهاي را به صورت گرادیانهاي مختلف که در یک شبکه تغییر میکند نشان میدهند
چنین تکنیکهایی ممکن است روشهاي بهینهسازي همراه با مفاهیم تفاضل محدود و المان محدود را به منظور دستیابی به تفسیر استفاده کنند. این تکنیکها مزایا و معایبی نسبت به روشهاي سنتی تفسیر لرزه انکساري دارند. مزیت این روش نسبت به روشهاي سنتی در اغلب موارد، بهتر بودن مدل عمق–سرعت است. در حالیکه عیب آن نیاز به حجم دادههاي زیاد و زمان پردازش طولانی است. در تحقیق حاضر پروفیل لرزهاي به شیوه سنتی برداشت و تفسیر شد. در ناحیه مورد مطالعه، با تجزیه و تحلیل سرعتهاي لرزه انکساري - موج P و موج - S می توان به صورت ملموس و واقعی لایههاي زیر سطحی را مشخص کرد..
2 روش تحقیق
تعداد چهار پروفیل لرزه انکساري در منطقه مطالعاتی که در استان البرز و در شهرستان کرج قرار دارد برداشت شد. طول هر پروفیل 450 متر، فاصله بین ژئوفونها 10 متر و فاصله شات تا اولین ژئوفون 5 متر می باشد. همچنین 24 ژئوفون در هر پروفیل مورد استفاده قرار گرفت. براي تولید موج P و S از یک پتک 10 کیلوگرمی استفاده شد. براي تولید موج P ضربات پتک بر روي یک صفحه فلزي - 20*20 cm2 - وارد شد.
براي تولید موج s ضربات پتک بر یک تکه چوب، به گونهاي که پهلوي بلند تکه چوب به طول 0.5متر به صورت عمودي قرار داده شده و تقرباًی در مرکز ژئوفونهاي یک خط قرار دارد وارد شد. براي هر محل شات موج s، دو فایل جداگانه ، یکی سمت راست شات، جایی که ضربات چکش در جهت افق به قسمت راست چوب وارد می شود و یکی سمت چپ شات، جایی که ضربات چکش به صورت افقی بر قسمت سمت چپ چوب وارد می شود ثبت شد. هر دو موج s و p با استفاده از ژئوفون هاي s و p 14 هرتز ثبت شد. ناحیه مطالعاتی به دور از هرگونه منبع نویز مانند ترافیک، فعالیتهاي روزانه بشري، ماشینآلات و دیگر عوامل قرار دارد تا نسبت سیگنال به نویز افزایش یابد. اولین وروديهاي موج p، موجهایی بودند که مستقماًی از موجهاي p ثبت شده پیک شدند. اولین ورودي هاي موج s موجهایی است که از شات هاي چپ و راست موج s ثبت شده پیک شدهاند. براي هر پروفیل موج s و p، زمان اولین رسیدها ثبت شده و به وسیله روش GRM - GeneralizedReciprocal Method - تفسیر شد. سپس سرعت لایههاي مختلف را بدست آورده و مقطع زمینشناسی منطقه تهییه شد که در شکل 1 نشان داده شده است.
شکل .1 مقطع زمینشناسی ناحیه مطالعاتی
گستره تغییرات سرعت موج فشارشی - VP - مواد مختلف به جنس، فشار، میزان رطوبت و درصد تخلخل آنها بستگی دارد که در جدول 1 آورده شده است
جدول.1گستره تغییرات سرعت موج فشارشی - VP -
بر اساس مقادیر سرعت موج p و موج s، ناحیه مطالعاتی به دو بخش آبرفتی و سنگبستر تقسیم میشود. در بخش آبرفتی سرعت موج p بین 1700-1100متر بر ثانیه و سرعت موج s بین 550-480 متر بر ثانیه تغییر میکند. سرعت موج p و موج s براي سنگبستر به ترتیب بین 2580-1700 و 730-550 متر بر ثانیه متغیر است. این تغییرات سرعت میتواند به دلیل تغییر در درصد مارن، تغییر درتراکم سنگها و وجود درزه و شکافها باشد. استفاده از ابزارهاي تأیید مانند رخنمون، چاه، و دیگر ابزارهاي ژئوفیزیکی همیشه مفید هستند. در این تحقیق از 3 چاه حفاري شده به عنوان یک منبع اطلاعاتی براي ارزیابی مدل عمق–سرعت استفاده شد.
