Seismic Traveltime Tomography in Anisotropic Black Shale

Seismic traveltime tomography technique was conducted at a site composed of black shale. It is well known that black shale has strong anisotropic property. Therefore, the anisotropic property of black shale has to be considered to obtain the appropriate subsurface velocity model by an inversion process. To estimate the anisotropic constant of the velocity of the black shale in the survey area, the relation between the velocity, which is calculated by the straight ray path and the first arrival time, and the angle of the ray propagation was examined. The elliptically shaped relation was found and it reveals that the black shale contains the anisotropic property of velocity. It was also noticed that the horizontal velocity is faster than the vertical velocity. When the estimated anisotropic constant was applied in the process of the velocity inversion for three sets of field data, we could obtain the appropriate velocity structures of the site that is consistent with the result of the geological survey.

이방성 특성이 강한 흑색 셰일에서 탄성파 주시 토모그래피

흑색 셰일이 존재하는 지역에서 탄성파 주시 토모그래피 탐사를 수행하였다. 흑색 셰일은 퇴적암 기원으로 속도 이방성을 가지는 것으로 알려져 있기 때문에, 주시 토모그래피를 적용하여 정확한 역산 모형을 도출하기 위하여 이방성을 역산 과정에 적용하였다. 속도 이방성 계수는 탐사에서 획득한 자료에 대하여 탄성파의 초동시간에 의한 직선파선으로 가정한 속도와 전파각이 형성하는 이방성 타원의 형태로부터 추출할 수 있었으며, 이로부터 수평방향의 전파속도가 수직방향의 전파속도보다 빠름을 확인할 수 있었다. 속도 이방성 계수는 역산 과정에 적용되어 실제 지질구조에 부합하는 속도 구조를 획득하였다. 속도 이방성을 고려한 역산은 동일한 지역에서 3개의 구간에서 수행하였고, 각각의 결과는 지표지질 및 시추결과와 비교하여 높은 유사성을 보여주었다.