О создании цифровых донных сейсмических станций нового поколения: настоящее и взгляд в будущее

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Приведены сравнительные характеристики самовсплывающих цифровых донных сейсмических станций, созданных с начала 2000-х годов по настоящее время. Сформулированы требования к основным техническим характеристикам, которые необходимо выполнять при разработке самовсплывающих цифровых донных сейсмических станций нового поколения. Приведены результаты разработки основных элементов донной станции, определяющие ее главные характеристики (потребление энергии и потребительские функции): опорный генератор времени и управляющий микроконтроллер.

Представлен проект применения цифровых донных сейсмических станций для решения геологических задач в Российском секторе Черного моря. В ходе выполнения проекта должны быть решены задачи по определению глубины залегания кристаллического фундамента на вале Шатского и в Туапсинском прогибе; прослеживанию морфологии поверхности фундамента; определению скорости поперечных и продольных волн в нижней части осадочного чехла и в фундаменте; уточнению толщины земной коры Черного моря. Продление региональных профилей из Турецкого сектора Черного моря в Российский, позволит получить полную картину строения всей Восточно-Черноморской котловины. Результаты по строению осадочного чехла и земной коры в целом, полученные с помощью донных сейсмографов, позволят верифицировать и уточнить результаты исследований на региональных профилях в Черном море в 2011 г. с использованием буксируемой сейсмической длинной косы (10 км).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. А. Ильинский

Институт океанологии им. П. П. Ширшова Российской академии наук; Московский физико-технический институт (государственный университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: dilinskiy61@mail.ru
Россия, Нахимовский проспект, 36, г. Москва, 117997; Институтский пер., 9, г. Долгопрудный, Московская обл., 141700

А. А. Гинзбург

Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева Российской академии наук (ИГЭ РАН)

Email: galab3@yandex.ru
Россия, Уланский пер., 13, стр. 2, г. Москва, 101000

В. В. Воронин

Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева Российской академии наук (ИГЭ РАН)

Email: galab3@yandex.ru
Россия, Уланский пер., 13, стр. 2, г. Москва, 101000

О. Ю. Ганжа

Институт океанологии им. П. П. Ширшова Российской академии наук; Московский физико-технический институт (государственный университет)

Email: dilinskiy61@mail.ru
Россия, Нахимовский проспект, 36, г. Москва, 117997; Институтский пер., 9, г. Долгопрудный, Московская обл., 141700 

А. Б. Манукин

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта

Email: amanukin@yandex.ru
Россия, Б. Грузинская ул., 10, стр. 1, г. Москва, 123242

К. А. Рогинский

Институт океанологии им. П. П. Ширшова Российской академии наук

Email: amanukin@yandex.ru
Россия, Нахимовский проспект, 36, г. Москва, 117997

Список литературы

  1. Амелин Н., Леончик М., Петров Е., Сенин Б. Геология без границ: новые данные о региональной геологии Черного моря // Oil & Gas Journal Russia. 2014. №12. С. 44-48.
  2. Афанасенков А.П., Никишин A.M., Обухов А.Н. Геологическое строение и углеводородный потенциал Восточно-Черноморского региона. М.: Научный Мир, 2007. 172 с.
  3. Зверев С.М. ГСЗ на океанах за 30 лет экспедиций: методика и волновые поля // Физика Земли. 1999. № 7-8. С. 143-163.
  4. Ильинский Д.А., Разумов А.Ю., Корнеев А.А., Русалин А.М., Гоц И.А. Инновационный подход и мобильная технология реализации сейсморазведки в приливно-отливной зоне в труднодоступных районах Арктики // Сейсмические приборы. 2013. Т. 49. № 2. С. 58-70.
  5. Исмагилов Д.Ф., Терехов А.А., Шайнуров Р.В. Поднятие Палласа в Черном море – мезозойский погребенный рифовый массив // ДАН АН СССР. 1991. Т. 319. № 4. С. 935-938.
  6. Лаверов Н.П., Рослов Ю.В., Лобковский Л.И., Тулупов А.В., Воронов М.А., Ганжа О.Ю. Перспективы донной сейсморазведки в Российской Федерации // Арктика: экология и экономика. 2011. № 4. С. 2-13.
  7. Левченко Д.Г., Лобковский Л.И., Ильинский Д.А., Раушенбах И.Б., Леденев В.В., Рогинский К.А. Опыт разработки и испытания комплексной кабельной донной сейсмостанции // Сейсмические приборы. 2014. Т. 50. № 4. С. 23-35.
  8. Попович С.В. Геологические предпосылки нефтегазоносности северо-восточной части Чёрного моря // Геология нефти и газа. 2000. № 6. С. 14-20.
  9. Пудовкин А.А., Хортов А.В. Сейсмостратиграфические особенности и перспективы нефтегазоносности вала Шатского // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2002. №1. С. 40-46.
  10. Туголесов Д.А., Горшков А.С., Мейснер Л.Б. и др. Тектоника мезокайнозойских отложений Черноморской впадины. М.: Недра, 1985. 215 с.
  11. Хортов А.В., Непрочнов Ю.П. Глубинное строение и некоторые вопросы нефтегазоносности южных морей России // Океанология. 2006. №2. С. 114-122.
  12. Minshull T.A., White N.J., Edwards R.A., Shillington D.J., Scott C.L., Demirer A., Shaw-Champion M., Jones S.M., Erduran M., Besevli T., Coskun G., Raven K., Price A., Peterson B. Seismic Data Reveal Eastern Black Sea Basin Structure // EOS: transactions American Geophysical Union. 2005. V. 86. N 43. P. 413-428.
  13. Robinson A.G., Rudat J.H., Banks C.J., Wiles R.L. Petroleum geology of the Black Sea // Marine and Petroleum Geology. 1996. V. 13. №2. P. 195-223.
  14. Scott C.L., Shillington D. J., Minshull T.A., Edwards R.A., Brown P.J. and White N.J. Wide-angle seismic data reveal extensive overpressures in the Eastern Black Sea Basin// Geophysical Journal International. 2009. V. 178. P. 1145-1163.
  15. Shillington D.J., White N., Minshull T.A., Edwards G.R.H., Jones S.M., Edwards R.A., Scott C.L. Cenozoic evolution of the eastern Black Sea: A test of depth-dependent stretching models // Earth and Planetary Science Letters. 2008. V. 265. N 3-4. P. 360-378.
  16. http://www.iongeo.com/content/documents/Resource%20Center/Brochures%20and%20Data%20Sheets/Data%20Sheets/Data%20Library/DS_GEO_Black_SeaSPAN.pdf

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Донные самовсплывающие станции (слева направо): ЛАРГЕ – ФГУП ОКБ ОТ РАН (2002), GeoPro GmbH (2007), «Геонод Разведка» (2014).

Скачать (107KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Сбор всплывающих станций после их последовательного вызова по гидроакустической связи. После всплытия на поверхность моря, станции автоматически синхронизируются по сигналам GPS/Глонасс, выключают регистрацию данных и передают по радиоканалу свои координаты на судно.

Скачать (85KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Построение глубинной скоростной модели для осадочного чехла – верхней части разреза земной коры при исследованиях с донными станциями на длинных профилях (пояснения в тексте).

Скачать (717KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Структурная схема ЦДСС.

Скачать (245KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Контроллер для ЦДСС нового поколения.

Скачать (256KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Атомный опорный генератор Quantum™ SA.45s CSAC размером с небольшую микросхему.

Скачать (45KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Схема теплового состояния пары «кварцевый резонатор − датчик температуры».

Скачать (127KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Опорный кварцевый генератор ЦДСС нового поколения.

Скачать (209KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Цифровой термостат, в котором применяется элемент Пельтье, и выставленная заранее температура удерживается с точностью ±0.02°C.

Скачать (245KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Профили с донными станциями в восточной части Черного моря. Черные квадраты показывают положение донных регистраторов на 4 профилях с донными станциями в 2005 г. [12-14] в турецком секторе Черного моря. Тонкие штрихпунктирные линии – предлагаемое продолжение этих профилей в российском секторе Черного моря. Линия, идущая с северо-запада на юго-восток, — предлагаемый длинный профиль вдоль вала Шатского. Общая длина предлагаемых новых профилей – 1400 км.

Скачать (176KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Положение региональных профилей на Черном море. Сплошные тонкие черные и серые линии – региональные профили с длинной косой (10 км), выполненные на судне «Мезень» в 2011 г.; толстые серые линии – 4 профиля с донными станциями 2005 г. (82 донные станции [1, 16]) и короткий профиль ИОАН 2004 г. (5 донных станций) на вале Шатского; черный пунктир – профиль ОГТ.

Скачать (163KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Сейсмический разрез (вверху) через Восточную котловину Черного моря, полученный в 2011 г. с помощью длинной косы (10 км), и скоростной разрез (слева) Восточной котловины, полученный при исследованиях с помощью донных станций 2005 г. [1, 15, 16]. Положение профиля ОГТ показано на рис. 11.

Скачать (477KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2019