title: Συμβολή της σεισμικής ανάκλασης στην απεικόνιση σύνθετων γεωλογικών δομών στη Δυτική Ελλάδα
Creators: name: Αγγελη Μαγδαληνη
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2017

description: Σε πολύπλοκες γεωλογικές δομές, οι γεωτρήσεις συχνά χάνουν το στόχο. Η περιοχή μελέτης είναι η Monkman, στους πρόποδες των Καναδικών Βραχωδών Όρεων. Πρόκειται για μια περιοχή τοπογραφικά δύσκολη, και στρωματογραφικά περίπλοκη. Χαρακτηρίζεται από μια ζώνη πτύχωσης-επώθησης, που είναι αποτέλεσμα της επικάθησης μιας σειράς εξωτικών τεκτονο-στρωματογραφικών πεδίων στο περιθώριο Ειρηνικού τύπου στη Βόρεια Αμερική. Η περιοχή αυτή έχει διερευνηθεί από πολλές εταιρείες από τα τέλη της δεκαετίας του ’50, και έχουν ανακαλυφθεί αρκετά εμπορικά κοιτάσματα φυσικού αερίου σε ανθρακικούς σχηματισμούς. Στόχος είναι το ρηχό τμήμα των αντίκλινων, όπου η θραύση είναι διάχυτη και ενισχύεται το ποσοστό ροής του φυσικού αερίου. Ωστόσο, τα φρέατα των γεωτρήσεων χάνουν συχνά τη προτεινόμενη θέση στόχευσης, εξαιτίας των δύσκολων αυτών συνθηκών.
Το παράδειγμα που παρουσιάζεται, είναι μιας γεώτρησης που διανοίχθηκε το 1993, και εγκαταλείφθηκε λόγω της μεγάλης απόκλισης από το στόχο. Η απόκλιση προκλήθηκε από τους έντονα πτυχωμένους σχιστόλιθους πριν το ρηχό τμήμα. Η αρχική γεώτρηση είχε βασιστεί σε σεισμικά δεδομένα και επιφανειακή γεωλογία. 
Αντικείμενο της διατριβής, αποτέλεσε η κατασκευή σεισμικού μοντέλου που προσομοιάζει τις γεωλογικές συνθήκες αυτής της γεώτρησης. Τα δεδομένα εισαγωγής στο μοντέλο είναι το πάχος των στρωμάτων, η πυκνότητά τους και οι σεισμικές ταχύτητες. Στο μοντέλο τοποθετήθηκαν 26 πηγές στην επιφάνεια και 15 γεώφωνα μέσα  στη γεώτρηση (διάταξη VSP). Στη συνέχεια για κάθε πηγή σχεδιάστηκαν οι σεισμικές ακτίνες προς τα γεώφωνα. Από τις συντεταγμένες της πορείας της ακτίνας και πιο συγκεκριμένα από τα σημεία ανάκλασης, δημιουργήθηκε ένα προφίλ κοινού σημείου ανάκλασης-χρόνου (VSP-CDP). Σε αντίθεση με τα συμβατικά σεισμικά που εμφανίζουν μειωμένη διακριτική ικανότητα, ο μετασχηματισμός VSP-CDP απεικονίζει με λεπτομέρεια δομές κοντά στη γεώτρηση. Σε περίπλοκες γεωλογικές δομές, η καταγραφή των ανακλώμενων κυμάτων είναι περιορισμένη δημιουργώντας περιοχές σκιών. Η μεθοδολογία VSP-CDP, μπορεί να προσδιορίσει αυτές τις ζώνες και να  βελτιώσει την ποιότητα της σεισμικής εικόνας.
 Ο καθορισμός της πορείας των σεισμικών ακτίνων και ο υπολογισμός του χρόνου διαδρομής κάθε ακτίνας, προσδιορίζουν τη δομή του υπεδάφους, εκατοντάδες μέτρα μακριά από το φρέαρ της γεώτρησης.  Η κατασκευή του μοντέλου, η προσομοίωση των σεισμικών ακτίνων και η μετατροπή VSP-CDP έγιναν με αλγόριθμους της Matlab.
Η μεθοδολογία αυτή, μπορεί να εφαρμοστεί σε περιοχές με παρόμοια τεκτονική εξέλιξη, όπως στην περιοχή της Δυτικής Ελλάδος, για τον εντοπισμό κοιτασμάτων υδρογονανθράκων. Χαρακτηριστικό παράδειγμα ζώνης πτυχών και επωθήσεων στον Ελληνικό χώρο είναι η ζώνη της Πίνδου. Οι επωθήσεις της ζώνης της Πίνδου επί της ζώνης Γαβρόβου και της Ιόνιας ζώνης, είναι αποτέλεσμα των τεκτονικών διαδικασιών κατά τη σύγκρουση της Απούλιας πλάκας και της Πελαγονικής. 
Η εξερεύνηση και η απόκτηση σεισμικών δεδομένων σε ζώνες πτύχωσης-επώθησης, αποτελεί πρόκληση εξαιτίας της γεωλογικής πολυπλοκότητας και του αυξημένου κόστους. Νέες μέθοδοι, και τεχνικές επεξεργασίας, συμβάλλουν στη λεπτομερή απεικόνιση σύνθετων δομών. Η μέθοδος VSP,  μπορεί να δώσει την ευκαιρία για εμπορική επιτυχία, σε αρχικά ανεπιτυχείς γεωτρήσεις.