Распределённое акустическое зондирование для сейсмического мониторинга приповерхностной зоны: исследование интерферометрии транспортного шума

Сейсмический мониторинг приповерхностной зоны на основе фонового шума часто характеризуется ограниченным пространственно-временным разрешением, поскольку плотные сейсмические массивы редко бывают достаточно доступными по стоимости для таких применений. Однако в последние годы методы распределённого акустического зондирования (DAS) позволили превращать телекоммуникационные волоконно-оптические кабели в плотные и экономически эффективные сейсмические массивы. Поскольку DAS обеспечивает как большое число датчиков («большое N»), так и длительную эксплуатацию («большое T»), теперь становится возможной мониторинговая визуализация структур скорости поперечных волн (V_S) за счёт объединения интерферометрии фонового шума и многоканального анализа поверхностных волн (MASW). В данной работе представлено первое сквозное исследование мониторинговой визуализации V_S, выполненное с использованием транспортного шума, непрерывно регистрировавшегося линейными массивами DAS на протяжении трёх недель. Наши результаты показывают, что для верхних 20 м, где модели V_S хорошо ограничены данными, воспроизводимость при повторных временных съёмках в области модели составляет около 2% — достаточно низкий порог для выявления слабых изменений в приповерхностной зоне, таких как вариации содержания воды и изменения мерзлоты. Это исследование демонстрирует эффективность сейсмического мониторинга приповерхностной зоны с использованием фонового шума, зарегистрированного средствами DAS.