Szeizmikus szelvényezés (Tóth Tamás)
Szeizmikus szelvényezés
(Tóth Tamás)
(Tóth Tamás)
A szeizmikus kutatás a gyakorlati geofizika egyik leggyakrabban alkalmazott ága, amely rugalmas hullámok segítségével vizsgálja a földfelszín alatt található kőzetrétegeket. A módszer, mint a világon mindenütt, Magyarországon is elsősorban a kőolajkutatásban nyert teret, bár alkalmazhatósága ennél sokkal szélesebb. Kijelenthetjük, hogy az elmúlt évtizedek szeizmikus kutatásai döntően hozzájárultak a Pannon-medence kialakulásának és jelenlegi állapotának megismeréséhez.
Bizonyára sokunkban felmerült már a kérdés, hogy lehetséges-e a föld alatti világról valamilyen módon képet rajzolni; információt kapni arról, amit a felszínen járva nem láthatunk? A válasz igen, ezzel foglalkozik a gyakorlati geofizika. A különböző geofizikai módszerek más és más (pl. elektromos, mágneses, mechanikai) jellemzők vizsgálatával gyűjtenek információt a felszín alatti rétegek tulajdonságairól; ezen információk segítségével olyan térképet szerkeszthetünk, amely jellemzi a szabad szemmel nem látható tartományt.
A szeizmikus kutatás a gyakorlati geofizika azon ága, amely mesterségesen keltett rugalmas hullámok terjedésének és visszaverődésének segítségével vizsgálja a földalatti rétegek néhány métertől néhány 10 kilométeres mélységig terjedő tartományát. Ahhoz, hogy megértsük, mit látunk egy szeizmikus szelvényen, célszerű megismerkedni a módszer alapjaival és azzal, hogy hogyan készül egy ilyen metszetkép a földfelszín alatti tartományokról.
A Földben, illetve a Föld felszínén terjedő rugalmas hullámokat az emberiség – a földrengések révén – ősidők óta érzékelhette és megfigyelhette. Ez a megfigyelés, természetesen modern eszközökkel, ma is tart. Ezzel foglalkozik a szeizmológia tudománya. A szeizmika ezzel szemben mesterséges forrásokkal (pl. robbantással) keltett rugalmas hullámokkal végzi vizsgálatait. Ezek előnye a földrengésekkel szemben nyilvánvaló: egyrészt nem okoznak természeti katasztrófát, másrészt helyük és méretük jól tervezhető, a kutatás céljainak megfelelően választható.
Mi kell a kutatás elvégzéséhez? Forrás, amely a letapogató hullámokat kelti (a letapogatás itt természetesen nagy, esetenként több tíz vagy száz méter nagyságú méretekben történik), észlelők, amelyek figyelik a visszaérkező jeleket, maga a szeizmikus módszer, aminek alapján végezzük a méréseket, és végül, de nem utolsó sorban a felszín alatti kőzetek, szerkezetek, amelyeket meg szeretnénk ismerni.
Kezdjük az utoljára említettel, a kőzetekkel. Mint azt a föld felszínén is tapasztaljuk, a különböző kőzetek fizikai paraméterei jelentősen eltérőek lehetnek. A szeizmika számára e fizikai paraméterek közül kettő, a sűrűség és a közegben terjedő rugalmas hullámok sebessége (pontosabban a kettő szorzata, az ún. akusztikus impedancia) a fontos. Ahol ez a szorzat változik, onnét várható, hogy jel (refraktált vagy reflektált hullám) érkezik vissza. Minden más változás láthatatlan marad a szeizmikus vizsgálat számára. A visszavert hullám amplitúdója az akusztikus impedanciakontraszt nagyságával arányos, a jel tehát annál nagyobb lesz, minél nagyobb a különbség a szomszédos kőzetek között. A Pannon-medence területén jelentős impedanciakontraszt jellemzi például azokat a területeket, ahol a medencealjzat és az üledékes kőzetek határa néhány kilométeres vagy annál kisebb mélységben található. Ezeken a helyeken a markánsan nagyobb sűrűségű és sebességű medencealjzatról érkező jelek a szeizmikus szelvényeken általában könynyen azonosíthatók.
Refrakciós és reflexiós szeizmikus kutatás
Hullámforrások és a szelvények felbontása
Egy olajipari mérés és egy sekélyszeizmikus szelvény
Pillantás nagyobb mélységekbe
Néhány méterrel a felszín alatt…
A szeizmikus kutatás rövid hazai története
