Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics SB RAS

Тезисы докладов

Математическое моделирование в задачах геофизики. Сейсмические методы, проблемы геомониторинга и геодинамики

Сейсмическая томография является одним из наиболее эффективных инструментов для изучения глубинной структуры земных недр. Вместе с тем, у этого метода имеется ряд ограничений, которые искажают результат восстановления относительно «правильного» распределения сейсмических параметров. В частности, существует неоднозначность выбора уровня демпфирования, которая приводит к неопределенности определения амплитуды восстановленных аномалий. Корме того, томография позволяет определять непрерывное распределение скорости, в то время как в реальной Земле часто наибольшие изменения происходят на резких границах. Чтобы преодолеть эти и другие противоречия, мы предлагаем метод совместного использования прямого моделирования и томографической инверсии для воссоздания наиболее правдоподобной модели Земли.

Суть метода заключается в следующем. Обозначим неизвестной распределение скорости в реальной земле как А. В результате прохождения реальных лучей сквозь это распределение, мы имеем реальные времена пробега. Применяя оператор томографической инверсии к этим данным, мы получаем модель В, которая, в силу вышеуказанных причин, может значительно отличаться от «истинной» модели А. Поиск правдоподобной модели, С, осуществляется методом подбора. На каждом шаге подбора, в этой модели производится прямое моделирование (3D лучевое трассирование) и рассчитываются синтетические времена пробега. К этим данным применяется тот же оператор томографической инверсии, с теми же свободными параметрами, что и в случае реальных данных. В результате инверсии синтетических данных получаем модель D. В случае если мы добиваемся, что модели В и D оказываются сходными, можно с достаточно высокой вероятности утверждать, что модель С адекватно отражает неизвестное распределение А в реальной Земле.

Этот подход был применен на практике для различных систем наблюдения. Например, используя данные ГСЗ была восстановленная сложная скоростная структура в районе аккреционного клина в зоне субдукции в Центральных Андах. Кроме того, аналогичная схема была использована для выявления структуры подводных вулканов в Тихом океане. Данная схема также применялась и для исследований с использованием неизвестных источников – землетрясений в локальном и региональном масштабах. В докладе приводятся примеры исследований в районах кальдеры Тоба (Суматра) и Центральной Явы. Региональное моделирование представлено Европой и Памиром.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2008, Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск
© 1996-2008, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
    Дата последней модификации: 06-Jul-2012 (11:52:47)