Néhány méterrel a felszín alatt…
Néhány méterrel a felszín alatt…
A másik végletre, a nagy felbontású, de sekély behatolású mérésre tiszai példát mutatunk be (jobbra). Világviszonylatban is kiemelkedően jó felbontást sikerült elérni az ELTE Geofizika Tanszékének tiszai méréseik során. A regisztrált jelek középfrekvenciája 5000 Hz körüli, ami deciméteres felbontást tesz lehetővé. Ez a felbontás már a felszíni feltárásokban látható méretekkel összevethető képet eredményez! Mindez azonban csak a legfelső néhány tíz méterre korlátozódik, és a vízi mérés egyik nagy előnyével magyarázható. Vízi mérések esetén ugyanis nem okoz problémát a legfelső, ún. laza réteg, amely szárazföldi mérések során a legjelentősebb energiaelnyelést okozza.
„Átlagos” behatolási mélységű szeizmikus reflexiós szelvény és a zöld kerettel jelölt tartomány részletező mérésével készített sekélyszeizmikus szelvény. Mindkét szelvényt az ELGI szakemberei készítették
Mi is látható tulajdonképpen az ábrán? A szelvény a mérés egy kb. 500 m hosszú szakaszát mutatja, piros szín jelöli a pozitív, kék pedig a negatív amplitúdókat. A 11 és 14 ms között látható jellegzetes reflexió a Tisza fenekéről visszavert hullámot ábrázolja, míg a szelvény alján a 22 és 28 ms között látható, ezzel hasonló menetet mutató reflexió az első többszörös. Ez utóbbi a vízfenéken kétszer, a víz-levegő határon pedig egyszer reflektálódva pontosan kétszer akkora utat fut be, mint a vízfenékről érkező első reflexió. Ismerve a hanghullám terjedési sebességét a vízben (jó közelítéssel 1450 m/s-nak vehető), a szelvény mentén pontról pontra kiszámíthatjuk a vízmélységet, ami 8 és 10 méter közöttinek adódik. Ennél azonban sokkal érdekesebb, más módszerrel eddig még nem látott jelenség figyelhető meg a szelvényen. A szelvény közepén, a vízfenék alatt mintegy 5 ms-mal látható reflexiókat (ami körülbelül 3,5 méteres mélységnek felel meg) egy sekély gázakkumuláció idézte elő. A reflexiók ellentétes előjelűek, mint a vízfenékről reflektált hullámok (a vízfenékről visszavert jelek piros-kék-piros, azaz pozitív-negatív-pozitív változást mutatnak, ezzel szemben a gázzal töltött rétegek tetejéről visszavert hullámokat kék-piros-kék, azaz éppen ellenkező előjelű, negatív-pozitív-negatív hullámmenet jellemzi). Ez az akusztikus impedancia csökkenését jelzi. A hasonló, nagy amplitúdójú negatív reflexiók bright spot néven ismertek a szeizmikus kutatásban. Magyarázatuk sok esetben a pórustérfogatot kitöltő szénhidrogén, amely mind az akusztikus sebességet, mind pedig a sűrűséget jelentősen megváltoztatja. A mérés szokatlanul nagy felbontása tette lehetővé, hogy ezeket a kis mélységben csapdázódott gázrétegeket kimutassuk.
A Tisza alatt néhány méteres mélységben csapdázódott gáztelep szeizmikus képe. Részlet az ELTE Geofizikai Tanszéke által 1995-ben a Tiszán végzett nagy felbontású sekélyszeizmikus mérésből. Skálaértékek ms-ban
A szeizmikus kutatással vizsgálható mélységek skálája láthatóan széles, a bemutatott példák azonban szemléltetik, hogy a felbontás a mélység függvénye. Kis mélységben (néhány méter mélységig) néhány deciméteres, míg nagy mélységekben (néhány tíz kilométerig) többszáz méteres felbontással ismerhető meg a geológiai szerkezet. A módszer alkalmazhatósága ennek megfelelően szerteágazó: a kis mélységű, de részletes mérések a mérnöki alkalmazások vagy környezetvédelmi problémák megoldása során nyújthatnak segítséget; az „átlagos” behatolású szeizmikus szelvények főként az olajipar számára készülnek; míg a mélyszeizmikus szelvényezést legtöbbször tudományos kutatások során használják.
A PGT-4 jelű mély behatolású szeizmikus reflexiós időszelvény. Az ábra színes háttere a szelvény mentén jellemző sebességtér változását mutatja, részletes magyarázata a szövegben található. A mérést az ELGI végezte, az adatok feldolgozása az ELTE Geofizikai Tanszékén készült
A leírt módszerek a háromdimenziós világnak kétdimenziós, függőleges metszetéről adnak képet. Az elektronika fejlődése az elmúlt évtizedekben azonban lehetővé tette a jelentősen nagyobb adatmennyiség kezelésével járó, így sokkal számításigényesebb háromdimenziós mérések kivitelezését és feldolgozását is. Ezek során a felszínen nem vonal mentén, hanem kétdimenziós hálóban történik a mérés, ami így nem egy szelvény, hanem egy kimetszett hasáb képét rajzolja elénk. Háromdimenziós méréseket az olajipar megbízásából hazánkban is végeznek.
