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Autor |
Andrade, Fernando C. M. de (1992)
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Título |
Influência de camadas finas superficiais nos dados sísmicos gravados na superfície da terra.
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Data
da aprovação |
24.11.1992
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Banca
examinadora |
Dr. Vlastislav Cervený (Orientador), Dr. Ru-Shan Wu, Dr. Sérgio L. Moura Freire.
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Resumo |
O método híbrido raio-refletividade é
utilizado, neste
trabalho, para o
modelamento numérico de campos de ondas sísmicas em meios
acamadados
variando lateralmente contendo uma camada fina superficial. Os
cálculos
no meio acamadado com variação lateral dos
parâmetros
elásticos, são efetuados pelo método do raio,
enquanto
que os cálculos no interior da camada fina superficial,
são
efetuados, localmente, pelo método das matrizes. A camada fina
não precisa
ser homogênea, ela pode ser composta por várias subcamadas
e ter uma
suave variação lateral. Podemos introduzir
absorção em todo o modelo.
Todas as múltiplas, incluindo as convertidas dentro da camada
fina
superficial, são levadas em conta automaticamente.
Pode-se estudar tanto camadas finas superficiais de
baixa velocidade (ZBV), como de alta velocidade (permafrost). Neste
último
caso, o algoritmo incluirá também as chamadas ondas
não homogêneas,
geradas pela incidência de ondas na camada superficial, acima do
ângulo
crítico. São apresentados diversos exemplos
numéricos
utilizando o método híbrido raio-refletividade em
modelos contendo
camadas finas superficiais, com possíveis
aplicaçães em prospecção
sísmica e em sismologia. É proposto um algoritmo de
inversão para
remover os
efeitos de uma camada fina superficial de sismogramas calculados, ou
gravados,
na superfície da terra. Existem quatro destes filtros,
correspondendo às
componentes vertical e horizontal do vetor de deslocamento de
partículas
das ondas {f P} e {f S} incidentes.
O principal problema na aplicação do procedimento de
inversão em sismogramas gravados, e sua eficiência,
consiste no
conhecimento requerido da estrutura
da camada fina superficial, do ângulo de incidência das
ondas na
camada e dos parâmetros elásticos do meio imediatamente
abaixo
da camada fina superficial.
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Abstract |
The hybrid ray-reflectivity method is applied to the numerical
modelling of seismic wave fields in laterally varying layered models
containing a thin near-surface layer. The computations
within the laterally varying layered model are performed by the ray
method, but the thin near-surface layer is attacked locally by the
matrix methods. The thin layer need not be homogeneous, it may
include arbitrary inner layering and it may slightly vary laterally.
We can also consider a slight absorption in the whole model.
All multiple reflections, including converted multiples within the
thin near-surface layer, are automatically taken into account.
In this procedure, we can consider low-velocity thin near-surface layers
(weathering zone) and also near-surface high-velocity layers
(permafrost). In the latter case, the hybrid algorithm will
automatically
include even certain important non-ray effects, such as the
inhomogeneous
waves, behind the critical angle of incidence on the near-surface layer.
Numerical examples of hybrid ray-reflectivity seismograms for
several models of the thin near-surface layer, with possible
applications
in seismic prospecting and in seismology, are presented. An inverse
algorithm to remove the effects of a thin near-surface layer from
computed (or recorded) seismograms at the Earth's surface is proposed.
Such an inverse filter includes the so-called static corrections. There
are four different filters: they correspond to incident {f P} and
{f S} waves and to the recorded horizontal and vertical displacement
components. The main problem in the application of the inverse
procedure to recorded seismograms consists in the required knowledge of
the
structure of the thin near-surface layer, of the angle of incidence on
the thin
layer and of the elastic
parameters of the structure close to the near-surface layer.
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