Hvad er forskellen mellem refleksion og refraktionsseismik i geofysik?


Svar 1:

Forskellen mellem refleksioner og brydninger i seismik er hovedsageligt i relation til bølgens forplantningsvej.

I reflektionsseismologi er det, hvad vi er interesseret i, bølger, der forplantede sig fra den seismiske kilde helt ned til et ”interface”: en diskontinuitet i de mellemliggende egenskaber på undergrunden, der er stor nok i forhold til den seismiske bølgelængde. Den forenklede model af bølgefysik, som vi har en tendens til at låne fra området optik, er, at en del af energien reflekteres fra grænsefladen i en vinkel, der er lig med bølgens forekomstvinkel, og en del af energien overføres til mediet nedenfor. Mængden af ​​energi, der reflekteres, og reflektionens polaritet afhænger af kontrasten mellem medium egenskaber. Disse kaldes undertiden ”spekulære refleksioner”. Disse reflektionsdata kan derefter bruges til at generere et billede af undergrunden (i betragtning af at mediumegenskaber såsom P-bølgehastighed er kendt).

Brydninger følger en anden udbredelsessti. Hvis hastigheden af ​​mediet, der ligger under grænsefladen, er højere end hastigheden over det (hvilket generelt er sandt som et resultat af komprimering af lag, når du går længere nede), vil reflektioner forekomme, hvis bølgenes incidensvinkel ved punkt, det rammer grænsefladen er ikke "for stor". Hvis forekomstvinklen er høj (og definitionen af ​​høj afhænger af kontrasten mellem mediumegenskaberne over og under grænsefladen), overføres der ingen energi til mediet nedenfor, og al energien udbreder sig langs grænsefladen med en hastighed lig med hastigheden af ​​det hurtigere, dybere medium. Disse brydningsbølger forplanter sig udad fra brydningspunktet, og de kan normalt identificeres ved deres lineære bevægelse ud på den seismiske kilde (eller modtager eller midtpunkt) samles. De er normalt mere synlige på de større kildemodtager-forskydninger, da forskydningen korrelerer med indfaldsvinklen (mere eller mindre).

Brydninger er blevet brugt i vid udstrækning gennem årene til at generere hastighedsmodeller til en lagdelt jordmodel, og så vidt jeg ved er de temmelig pålidelige, især inden for landseismik.

For at generere et seismisk billede og for at få robuste hastighedsmodeller via seismiske inversionsmetoder er reflektionsdata imidlertid kritiske, da de prøver mediet på større dybder og ved en større række incidensvinkler.

Jeg håber, det var klart, og jeg håber, at andre tilføjer oplysninger i kommentarerne.


Svar 2:

Refleksionsseismik er, når seismiske bølger reflekterer (spretter) fra geologiske lag. De seismiske profiler, der er lavet af disse data, er en afspejling (bestemt ordlyd) af den geologiske lagdeling. Dette er den dominerende metode, der anvendes i olieindustrien til at finde olie og gas.

Seismisk brydning registrerer bølger, der bøjes gennem jorden (brydning), før de vender tilbage til overfladen, der skal registreres. De indsamlede data ligner ikke meget og skal analyseres omfattende. Men denne analyse kan give meget god information om seismiske hastigheder (som kan bruges til at identificere stenlag) med dybde.

Seismik til brydning kræver meget længere registrering af matriser end reflektionsseismik. Men reflektionsseismik, selvom den producerer et overlegent billede af undergrunden, gør et langt dårligere stykke arbejde med at identificere hastigheder og ægte dybder.