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Autor |
Aranha, Paulo R. A. (1991)
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Título |
Campos de ondas sísmicas de altas freqüências em modelos contendo camadas finas transicionais.
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Data
da aprovação |
16.09.1991
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Banca
examinadora |
Dr. Vlastislav Cervený (Orientador), Dr. Marco A. B. Botelho, Dr. Wander N. Amorim.
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Resumo |
Nesta Dissertação, o algoritmo Híbrido
Raio/Refletividade
é aplicado para estudar a propagação de ondas
sísmicas em modelos
contendo camada fina transicional. A camada fina transicional
influencia
consideravelmente o campo de onda sísmica no interior da crosta
terrestre. Existem duas situaçães onde esta
influência é mais
acentuada. A primeira situação está relacionada
às ondas refletidas
na camada fina transicional. A estrutura desta camada tem uma
influência
particularmente grande nas propriedades espectrais das ondas refletidas
e
também influencia a curva de amplitude versus distância
destas ondas.
A segunda situação, ainda mais importante, está
relacionada com a transmissão de ondas através da camada
fina de alta
velocidade e posterior reflexão em uma interface abaixo desta. A
camada
fina de alta velocidade, que consideramos uma variação da
camada fina
transicional, influencia enormemente as propriedades das ondas
refletidas
nas interfaces abaixo da mesma. Como a primeira situação
foi
numericamente estudada e discutida em detalhes por
Cervený (1989),
nos concentramos no segundo problema, mostrando que o Método do
Raio
não produz resultados satisfatórios para este problema.
Em muitos
casos a onda não se propaga ao longo de raios, mas sim ao longo
de
pseudo-trajetórias de raios (ondas evanescentes). O
Método do Raio
não consegue ser sensível a esta situação,
porém o Método
Híbrido o é. Usando este Método Híbrido
Raio/Refletividade não
somente investigamos a precisão do Método do Raio nesta
situação
como também a real influência da camada fina de alta
velocidade nas
propriedades dinâmicas das ondas refletidas, demonstrando que o
Método
Híbrido pode ser usado sem problemas no modelamento
numérico do campo
de onda sísmica em estruturas 2-D complexas contendo uma
camada fina
transicional.
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Abstract |
In the Thesis, the hybrid ray-reflectivity method
is applied to study seismic waves propagation in a medium
containing a
thin transition layer. The thin transition layer influences
considerably
the seismic wave field propagating in the Earth's interior.
There are two
situations in which the influence of thin transition layer is rather
drastical. The first situation is related to the waves reflected
from a
thin transition layer. The structure of the thin layer has a very
expressive influence particularly on spectral properties of reflected
waves. It also influences considerably the amplitude-distance
curves of
these waves. The second situation, even more important, is related
to the
waves reflected from a single interface, but with a high-velocity thin
layer in the overburden. We can consider this high-velocity thin
layer as
a variation of a thin transition layer. The high-velocity thin
layer,
situated in the overburden, influences considerably the properties of
such
reflected waves. As the first situation was numerically studied and
discussed in great detail by Cervený (1989), we shall
concentrate
here on the second problem, i. e., on the influence of a high-velocity
thin layer situated in a overburden on reflected seismic waves.
We shall
show that the standard ray method does not give reliable results in such
situation. In many cases, seismic waves propagate through the
high-velocity thin layer not along rays, but along non-rays paths
(evanescent waves). The ray method cannot treat such situation,
but the
hybrid ray-reflectivity method can. Using the ray-reflectivity method,
we
shall not only appreciate the accuracy of the ray method in such
situation, but also investigate the actual influence of the
high-velocity
thin layer situated in the overburden on the dynamic properties of
reflected waves. We also demonstrate that the hybrid
ray-reflectivity
method can be used without problems in the numerical modelling of
seismic
wave fields in complex 2-D structures containing thin transition
layer (or
high-velocity thin layer).
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