Об оценках точности метода микросейсмического зондирования

Метод микросейсмического зондирования (МСЗ) – один из немногих и, вероятно, самый распространённый амплитудный пассивный метод сейсмической томографии [1]. К его очевидным преимуществам по сравнению с пассивными фазовыми методами относятся, во-первых, на порядок более низкие требования к объёму, продолжительности работ и количеству оборудования. Во-вторых, у метода МСЗ на порядок более высокая разрешающая способность, достигающая нескольких десятых долей длины волны зондирующего сигнала [4]. Среди основных недостатков необходимо выделить два: получение информации о скоростных характеристиках среды лишь в относительных величинах без однозначной привязки к абсолютным величинам и общие сложности интерпретации получаемых разрезов.

Особенностью практически всех существующих работ, в которых применялся метод МСЗ, является тот факт, что их авторы, приводя скоростные разрезы, не оценивали точность величин, которые на них содержатся (например, [2, 3]). Это приводит к неоднозначности трактовки резуль- татов, в частности того, насколько вариации амплитуд, ассоциируемые с вариациями скоростей поперечных волн, больше ожидаемых ошибок их определения.

Метод МСЗ не является точным и зависит от выполнения постулатов, которые верны лишь в первом приближении [1]. По этой причине существуют два очевидных статистических способа оценки точности значений, приводимых на разрезах. Методы обладают своими преимуществами и дополняют друг друга.

Первый метод – оценка точности по внутренней сходимости. В этом случае оценивается среднеквадратическое отклонение (СКО) от средневзвешенного в выборке значений, полученных для каждой точки пространства. Изучение внутренней сходимости результатов позволяет учесть особенности измерений на каждой точке, включая погрешности, вносимые непродолжительными внешними факторами, однако эти оценки могут быть заниженными.

Второй метод связан с исследованием теоретических возможностей метода МСЗ в оптималь-

ных условиях установки сейсмологических станций. В этом случае проводится статистический анализ длительных (от суток до многих месяцев) записей с близкорасположенных стационарных сейсмостанций. Этот метод позволяет определить средние ожидаемые значения СКО величин на скоростном разрезе, а также изучить основные закономерности влияния на точность получаемых результатов разнообразных факторов, в том числе длительности измерений, расстояния между точкой измерения и базовой станцией, амплитуды полезного сигнала (штормовых микросейсм) и расстояния до его источника.

В качестве иллюстрации приведён пример закономерности зависимости СКО величин на скоростном разрезе от расстояний между точкой измерения и базовой станцией (рис.), который получен по результатам обработки данных семи станций сейсмологического массива в районе г. Курчатова, Казахстан, за 15 суток. Аналогичные расчёты могут быть проведены во многих других регионах, там, где доступны данные постоянных или качественно установленных временных сетей широкополосных сейсмологических станций.

Оба описанных метода оценки точности метода МСЗ необходимы для корректной и обоснованной интерпретации получаемых с помощью метода МСЗ скоростных разрезов, могут помочь избежать ошибочного толкования амплитудных вариаций, меньших по амплитуде, чем точность их определения.