СЕЙСМИЧЕСКАЯ ВОЛНА В РАМКАХ ЛУЧЕВОГО МЕТОДА

Антон Дучков, аспирант Лаборатории прямых и обратных задач геофизики Института геофизики ОИГГМ СО РАН, один из талантливых молодых ученых, получивших государственную научную стипендию.

Сегодня, в День геолога, Антон — гость "НВС".

— Сейсмические исследования — один из мощнейших методов изучения внутреннего строения Земли. Он активно используется при разведке и добыче полезных ископаемых. Сейсмические (упругие) волны проникают глубоко в землю и, отражаясь от геологических границ, приходят обратно на земную поверхность, где и регистрируются приемниками. Подобно световым лучам они позволяют "увидеть" строение недр. Но при этом возникает очень сложная картина, так как (подобно оптике) друг на друга накладывается большое количество разных волн: многократно отраженные, дифрагированные, головные. Усложняют картину также каустические явления.

Для интерпретации реальных сейсмических данных вначале необходимо уметь быстро решать прямую задачу, которая состоит в том, что задана модельная среда со сложным блочным строением, и для нее необходимо рассчитать сейсмическое волновое с учетом всех перечисленных явлений. Для этого в нашей лаборатории создается программа расчета сейсмического волнового поля в лучевом приближении. Я занимаюсь описанием сейсмической волны в окрестности каустики в рамках лучевого метода. Каустика - место фокусировки лучей (интенсивность поля в этом месте увеличивается). Это явление требует учета, так как каустики типичным образом возникают при распространении волн. Достаточно заметить, что оптическими каустиками являются блики на воде, радуга или фокусировка света линзой. Проблема расчета поля вблизи каустики отнюдь не нова и существует ряд альтернативных подходов к ее решению (что естественно при рассмотрении сложного явления). При описании волнового поля мною используется метод разрывов, предложенный моим научным руководителем академиком С.В.Гольдиным, так как он дает ряд преимуществ.

Конечной целью исследований является получение алгоритма расчета поля вблизи каустик разного типа. Используемый подход позволит наглядно проиллюстрировать суть процессов, происходящих на каустике. В этом состоит описательная часть результата, которую можно, в частности, использовать на лекциях. Далее полученный алгоритм можно будет включить в упомянутую программу расчета волнового поля, как составную ее часть. В этом будет практический (количественный) результат исследований.