1. Wstęp

Sejsmika to dział geofizyki zajmujący się badaniem i interpretacją fal sejsmicznych sztucznie wzbudzonych, rozchodzących się w górotworze. Badania te służą do rozwiązywania problemów z zakresu geologii inżynierskiej, geotechniki oraz górnictwa.

Fale sejsmiczne powodują drgania gruntu, które są rejestrowane przez geofony. Geofony przekształcają drgania mechaniczne gruntu na impulsy elektryczne. Impulsy te kablami są przekazywane do aparatury pomiarowej, następnie są wzmacniane, filtrowane i rejestrowane w sposób cyfrowy. Efektem zapisu drgań sejsmicznych wykonanych przez rejestrator jest sejsmogram.

2. Obliczenia

1. Interpretacja strukturalna

Celem interpretacji strukturalnej jest uzyskanie przekroju głębokościowego. Aby go uzyskać należy wcześniej wykonać w odpowiedniej skali wykresu zależności prędkości średniej rozchodzenia się fal do czasu podwójnego pionowego.

Przy wykonywaniu wykresu głębokościowego korzystano ze wzoru:

[m]

Warstwa	x [m]	t0	Vśr	h [m]
C3	0	0,54	2850	769,5
	640	0,55	2855	785,1
	1280	0,56	2860	800,8
	1920	0,58	2880	835,2
	2560	0,57	2870	818,0
	3200	0,56	2855	799,4
	3840	0,56	2855	799,4
	4480	0,56	2855	799,4
	5120	0,55	2855	785,1
	5760	0,56	2855	799,4
	6400	0,57	2870	818,0
C1	0	0,79	3190	1260,1
	640	0,80	3210	1284,0
	1280	0,80	3210	1284,0
	1920	0,79	3190	1260,1
	2560	0,79	3190	1260,1
	3200	0,79	3190	1260,1
	3840	0,80	3210	1284,0
	4480	0,80	3210	1284,0
	5120	0,79	3190	1260,1
	5760	0,80	3210	1284,0
	6400	0,79	3190	1260,1
T2	0	0,82	3240	1328,4
	640	0,83	3260	1352,9
	1280	0,83	3260	1352,9
	1920	0,84	3270	1373,4
	2560	0,83	3260	1352,9
	3200	0,84	3270	1373,4
	3840	0,83	3260	1352,9
	4480	0,83	3260	1352,9
	5120	0,83	3260	1352,9
	5760	0,83	3260	1352,9
	6400	0,83	3260	1352,9
Z2	0	1,16	3800	2204,0
	640	1,17	3820	2234,7
	2560	1,16	3800	2204,0
	3200	1,17	3820	2234,7
	3840	1,17	3820	2234,7
	4480	1,16	3800	2204,0
	5120	1,16	3800	2204,0
	5760	1,16	3800	2204,0
	6400	1,16	3800	2204,0
Z1	3200	1,26	3940	2482,2
	3840	1,26	3940	2482,2
	4480	1,26	3940	2482,2
	5120	1,26	3940	2482,2
	5760	1,26	3940	2482,2
	6400	1,26	3940	2482,2

Kolejnym etapem jest narysowanie hodografów zbieżnych.

2. Wyznaczenie prędkości pozornej V₊^* (odczyt z gałęzi „+” hodografu Δx i Δt )

1. 
   Δx₁ (48,5mm)=1212,5m Δt₁ (21,5mm)=0,215s

2. 
   Δx₂ (31,5mm)=787,5m Δt₂ (14mm)=0,14s

3. 
   Δx₃ (31,5mm)=1200m Δt₃ (21,5mm)=0,215s

Uśredniony wynik z trzech odczytów:

1. Wyznaczenie prędkości pozornej V_-^* (odczyt z gałęzi „-^„ hodografu Δx i Δt)

1. Δx₁ (29mm)=725m Δt₁ (9mm)=0,09s

2. Δx₂ (29,5mm)=737,5m Δt₂ (9mm)=0,09s

3. Δx₃ (54mm)=1350m Δt₃ (15,5mm)=0,155s

Uśredniony wynik z trzech odczytów:

2. Prędkość fali bezpośredniej w pobliżu punktu A

x_p⁺ = 160m

t_p⁺ = 0,51s

3. Prędkość fali bezpośredniej w pobliżu punktu B

x_p^- = 280m

t_p^- = 0,87s

4. Obliczenie prędkości średniej V₁ w strefie małych prędkości (SMP)

5. Obliczenie kąta załamania fali refrakcyjnej `i' oraz kąta upadu warstwy SMP `ϕ'

i = 2,71^o

ϕ = 0,523^o

6. Obliczenie prędkości granicznej V_g=V₂ poniżej SMP

1.

2.

7. Obliczenie głębokości h zalegania SMP

a)Odczyt z wykresu t₁ i t₂

b)Obliczenie głębokości ze wzoru:

gdzie :

V₁ = 317,78 m/s

cos i = 0,998881638

t₀ = t₁+t₂-Tw (Tw=1,61s)

c)Obliczenie Θ(x) dla poszczególnych punktów ze wzoru: Θ(x) = t₁-t₂+Tw

Punkt	t1 [s]	t2 [s]	t0 [s]	hi [m]	Θ [s]
O1=R1	0,835	1,610	0,835	132,82	0,835
xp-	0,870	1,555	0,815	129,64	0,925
R2	0,990	1,380	0,760	120,89	1,220
S1	1,040	1,330	0,760	120,89	1,320
R3	1,150	1,160	0,700	111,35	1,600
S2	1,225	1,045	0,660	104,98	1,790
R4	1,305	0,935	0,630	100,21	1,980
S3	1,420	0,765	0,575	91,46	2,265
R5	1,460	0,705	0,555	88,28	2,365
xp+	1,590	0,510	0,490	77,94	2,690
R6	1,610	0,480	0,480	76,35	2,740

2.10 Obliczenie prędkości V₂ w strefie SMP za pomocą hodografu różnicowego

1. Δx₁ (18,5mm)=462,5m Δt₁ (14mm)=0,14s

2. Δx₂ (18mm)=450m Δt₂ (13,5mm)=0,135s

3. Δx₃ (16mm)=400m Δt₃ (12mm)=0,12s

Uśredniony wynik z trzech odczytów:

1. Liczenie poprawek statycznych na punkt odbioru i punkt wzbudzenia

Pkt. odbioru	ZR [m npm]	Pkt. wzbudzenia	ZS [m npm]	ZD [m]	g [m]
R1	528,7	ZS1	401,1	+250	2,9
R2	537,9	ZS2	589,9			0,0
R3	689,0	ZS3	1035,9			5,9
R4	900,4
R5	459,8
R6	210,1

V₂ = 6646,82m/s

V₁ = 317,78m/s

Poprawki statyczne oblicza się dla każdego punktu wzbudzenia ZS i dla każdego punktu odbioru ZR a następnie rozrzuca się je na wszystkie trasy.

Wzór dla punktów wzbudzenia:

[s]

Wzór dla punktów odbioru:

[s]

2. Poprawki na trasach

TRASA	ts	tr	Δt=ts+tr [s]
S1R1	0,385	0,440	0,825
S1R2			0,405	0,790
S1R3			0,400	0,785
S1R4			0,398	0,783
S1R5			0,296	0,681
S1R6			0,223	0,608
S2R1		0,365	0,440	0,805
S2R2			0,405	0,770
S2R3			0,400	0,765
S2R4			0,398	0,763
S2R5			0,296	0,661
S2R6			0,223	0,588
S3R1		0,374	0,440	0,814
S3R2			0,405	0,779
S3R3			0,400	0,774
S3R4			0,398	0,772
S3R5			0,296	0,670
S3R6			0,223	0,597

3. Wnioski

Na hodografie zbieżnym widoczne są zniekształcenia fali refrakcyjnej wywołane morfologią granicy załamującej. Natomiast w otrzymanym profilu głębokościowym zauważalne są zaburzenia w przebiegu warstw Z1 i Z2 spowodowane przez uskok lub erozję. Po naniesieniu poprawek na wszystkie punkty odbioru oraz wzbudzenia zauważyć, że największa z nich znajduje się w punkcie odbioru R1.

6

---