Hullámforrások és a szelvények felbontása
Hullámforrások és a szelvények felbontása
Térjünk még ki röviden a már említett jel gerjesztésének néhány lehetséges módjára. Az egyik legelterjedtebb módszer a robbantás, amelynek mérete a vizsgálni kívánt mélységtől függ. Sekélyszeizmikus kutatások esetén, ahol a megismerni kívánt tartomány a legfelső néhány száz méter, egy gyutacs is elegendő, míg mélyszeizmikus kutatás esetén, amikor 20–30 kilométer mélyről is szeretnénk reflexiókat észlelni, több tíz kilogramm robbanóanyag szükséges. Természetesen a robbantáson kívül sok más forrást is kifejlesztettek mind szárazföldi, mind pedig vízi mérések céljára. A szárazföldi források közül fontos megemlítenünk az ún. vibroszeiz forrásokat, amelyek nem impulzív, hanem hosszan tartó (így kisebb energiasűrűségű) jelet gerjesztenek. E források használatával elkerülhető a robbantások rongáló hatása, így ideálisak lakott területen vagy ipari létesítmény környékén történő kutatások esetén.
Alapvetően más forrásokat fejlesztettek ki és alkalmaznak a vízen történő szeizmikus szelvényezés során. Ezek részletes ismertetésére nincs módunk, csupán három, alapvetően különböző elven működő eszközt említünk meg. Ezek az eszközök nemcsak működésükben, hanem a gerjesztett jel frekvenciatartalmában is jelentősen eltérnek egymástól. Legnagyobb frekvenciájú a három közül az ún. boomer forrás, amely két korong alakú lemez hirtelen szétlökésével gerjeszt nyomáshullámot a vízben. Elektromos kisülést használnak a sparker források, melyek leginkább nagy autógyertyára hasonlítanak. Itt két elektróda között átütő nagyfeszültség hoz létre vízgőzbuborékokat, melyek túlnyomása lökéshullámot indít el a vízben. A harmadik eszközcsalád különböző változatai (airgun, watergun, sleevegun stb.) nagy (100–200 atmoszféra) nyomású sűrített levegővel működnek. A sűrített levegő robbanásszerű kibocsátása gerjeszti a lökéshullámokat. Ezek a források természetesen főként nagy tengeri méréseknél jellemzőek, de a Pannon-medencében is szép eredményeket értek el velük az ELTE Geofizika Tanszékének kutatói balatoni, dunai és tiszai méréseik során. (Ezekről a mérésekről részletesen a vízrajzi részben olvashattunk.)
Többször szóba került már a szeizmikus szelvények felbontásának, illetve a forrás által kibocsátott jel frekvenciatartalmának kérdése. Természetesen a két kérdés nem független egymástól, sőt egy harmadik, szintén szorosan kapcsolódó jelenség említését sem kerülhetjük el, ha meg kívánjuk érteni, miért nem lehet tetszőlegesen jó felbontású képet kapni tetszőlegesen nagy mélységből. Ez a harmadik jelenség a rugalmatlan elnyelődés. Eddig mindig rugalmas hullámokról beszéltünk, de a Föld nem tökéletesen rugalmas közeg, amelyben a rugalmas hullámok elnyelődés nélkül képesek terjedni. Az elnyelődés fizikai okok miatt frekvencia-szelektív: a nagyobb frekvenciák gyorsabban nyelődnek el, mint az alacsony frekvenciák, így nagyobb mélységből már nincs reális esély arra, hogy a mindenhol jelen lévő háttérzajból kiemelkedő, bizonyos frekvenciánál nagyobb frekvenciájú jelet észleljünk. Hiába gerjesztünk nagy frekvenciát a forrással, annak nagy része útközben elnyelődik. A széles frekvenciatartalom pedig elengedhetetlenül fontos, ha jó felbontást akarunk elérni. Gondoljunk csak az ultrahangos vizsgálatokra. A módszer fizikai alapja teljesen megegyezik a szeizmikus kutatáséval. Lényeges különbség van viszont a jelek frekvencia-tartalmában. Az ultrahang megahertz feletti tartományban működik, ami nagyságrendekkel magasabb a szeizmikus kutatásoknál alkalmazott frekvenciáknál. Persze az elnyelődés az emberi testben megtett néhány deciméteres hullámút során szintén nagyságrendekkel kisebb, mint a szeizmikus hullámok csillapodása esetenként több tíz kilométeres útjuk során. Milyen felbontás várható mindezeket figyelembe véve a különböző szeizmikus mérések során? Ennek megválaszolásához tekintsünk meg néhány, a Pannon-medencében mért reflexiós szelvényt. Egyúttal azt is bemutatjuk, hogy mi látható, mi olvasható ki egy ilyen szeizmikus szelvényből.
