Laboratory of Deep Seismic Problems

The Laboratory of Dynamic Analysis in Seismology takes origin from the Laboratory of Seismic Forward and Inverse Problems established by Sergey Vasilyevich Goldin^* in 1970. Initially, the Laboratory sought to develop geophysical methods with the emphasis on mathematics (e.g. mathematical statistics applied to problems of geology and geophysics). In the mid-70s, S.V. Goldin became engaged in the theory and algorithms to solve inverse kinematic problems in seismology and multidimensional spectral seismic data analysis with the lab research focus shifted accordingly.

At that time, the laboratory team successfully developed the spectral-statistical method (G.M. Mitrofanov). A software package for kinematic analysis (KING system) for complexly built two-dimensional media – a product resulted from partnership with the Siberian Geophysical Expedition (SibGE) under the Ministry of Oil Industry of the USSR – allowed estimating the parameters of structure and velocity of inhomogeneous layered 2D models of media with curved interfaces built from for P- and S-wave reflection traveltime curves, which subsequently included converted waves, multiples and refraction profiles. In the mid-80s, a SPACE software package for 3D kinematic analysis was developed. Beginning from 1985, S.V. Goldin organized a summer school (a series of lectures and workshops) for young geophysics which had become a much-in-demand talent foundry of professionals in seismics (both researchers and industry practitioners) for many years ahead.

In 1989, the Laboratory led by Georgy M. Mitrofanov, became primarily oriented to seismic forward and inverse problems and named accordingly. In the early 90s, scientific endeavors of S.V. Goldin’s were focused on the geometric theory of seismic imaging, with the main results and findings applied in different fields : statistic methods of signal detection in seismic traces; solution of inverse kinematic problem for layered media; geometric theory of seismic imaging; physics of the source mechanism of earthquakes. Time-migration velocity analysis by velocity continuation and DMO proposed by S.B. Fomel represents an incremental process that transforms migrated seismic sections according to changes in the migration velocity. The new lines of research launched in the second half of the 90s included: (i) research in Dynamic Inverse Problems, e.g. AVOA inversion of PP reflections in anisotropic media, seismic dynamic inversion using multiwave AVOA data (T.V. Nefedkina); (ii) new technology based on Proni filtering (G.M. Mitrofanov), a seismic data processing method for locating zones of frequency-dependent anomalous scattering and absorption of seismic energy. Subsequently, the zones can be correlated with target seismic horizons. Analysis and interpretation of these zones may promote understanding of the target horizons features and help to connect these features with the presence of possible reservoirs.

The AVO-based seismic methods actively developed at the Laboratory in the 2000s are : inversion of data from the AVO analysis of longitudinal and exchange waves for determination of elastic parameters taking into account medium geometry structure and anisotropy (T.V. Nefedkina); an improved approach to AVO inversion, which is based on effective reflection coefficients (ERCs) that describe near-critical and post-critical reflections (L.V. Skopintseva); asymptotic methods of extrapolating wavefield into a shadow zone of caustics (A.A. Duchkov).

In 2008, when I.Yu. Koulakov was appointed head of the laboratory, the scope of lab research expanded by adding seismic tomography, and later the TWSM modeling, with the seismic diffraction team (K.D. Klem-Musatov, A.M. Aizenberg) joining the laboratory.

In 2016, the Laboratory was enlarged by a group conducting engineering seismic surveys (Yu.I. Kolesnikov, K.V. Fedin) as part of near-surface geophysics methods using elastic standing waves to detect and delineate inhomogeneities of various types, such as cavities under an asphalt pavement by investigating its thickness to estimate qualitatively the ratio of the acoustic stiffness, e.g. pavement to the underlying layer.

Several Candidate of Sci. (PhD) dissertations (G.M. Mitrofanov, A.V. Okolsky, L.G. Kiseleva, V.G. Chernyakov, T.V. Kurdyukova, A.A. Duchkov, S.V. Yaskevich) and doctoral dissertations (S.V. Goldin, G.M. Mitrofanov) were defended through earlier history of the Laboratory. The list has extended to include new names: V.S. Chernyak, D.I. Sudvarg, V.G. Pashkov, A.P. Sysoev, etc. Some of the student researchers pursued their PhD degrees abroad (S.B. Fomel, L.V. Skopintseva).

Our researchers conduct courses at Novosibirsk State University for students of the Department of Geology and Geophysics and provide scientific supervision to students and postdocs, and often collaborate on interdisciplinary research projects that involve partnerships with different companies, both Russian (Sibneftegeofizika, Irkutskneftegeofizika, etc.) and foreign companies (Schlumberger, Baker Hughes, etc.).

^*Sergey V. Goldin (1936-2007) earned his degrees of Candidate of Sci. (Ph.D.) in phys.-math. in 1966, Dr. Sc. in 1989; since 1991 Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences; 1997-2004 Director of the Institute of Geophysics SB RAS

Публикации

Яблоков А.В., Моисеев М.В., Матвеев А.С. Footprints-FK-Filter - модуль фильтрации следов геометрии системы наблюдений в F-K области для данных 3D сейсморазведки: Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ //

Яблоков А.В., Моисеев М.В., Матвеев А.С. FK-Filter - модуль фильтрации помех в F-K области для данных 2D и 3D сейсморазведки: Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ //

Фанкин А.И., Гореявчев Н.А. Seismic Wavelet Extraction Toolbox (SWEToolbox): Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ //

Яблоков А.В., Камашев А.М., Моисеев М.В. Автоматизация метода анализа и инверсии поверхностных волн путем применения нейронных сетей // PROнефть. Профессионально о нефти – Volume10 – Issue1 – P. 136-145 – 2025

Яблоков А.В., Моисеев М.В., Камашев А.М. Автоматизация обработки поверхностных волн с помощью нейронных сетей: новый подход к построению скоростной модели грунтов // Сейсморазведка в Сибири и за ее пределами: Материалы научно-практической конференции (г. Красноярск, 22-25 октября 2024 г.) – Сибирский федеральный университет – Красноярск – P. 93-99 – 2025

Deev E.V., Olenchenko V.V., Duchkov A.A., Zaplavnova A.A., Safronov O.V. Geoelectric patterns of active faults in permafrost regions (example of Russian highland and Arctic regions) // Russian Geology and Geophysics – Volume66 – Issue5 – P. 630-643 – 2025

Деев Е.В., Оленченко В.В., Дучков А.А., Заплавнова А.А., Сафронов О.В. Геоэлектрические образы активных разломов в районах развития многолетней мерзлоты (на примере высокогорных и арктических районов России) // Геология и геофизика – Volume66 – Issue5 – P. 654-668 – 2025

Duchkov A.A., Stefanov Y.P., Yaskevich S. Geomechanic modeling of seismic emission due to fracture growth - connection to microseismic source mechanisms // Geofisica International – Volume64 – Issue2 – P. 1521-1531 – 2025

Яблоков А.В., Ефремов Р.А., Дергач П.А. Исследование метода пассивного удаленного многоканального анализа поверхностных волн применительно к определению скоростного строения приповерхностных грунтов // Вопросы инженерной сейсмологии – Volume52 – Issue1 – P. 84-100 – 2025

Патутин А.В., Скулкин А.А., Рыбалкин Л.А., Дробчик А.Н. Лабораторные исследования особенностей гидравлического разрыва пересекающихся скважин в неоднородном поле напряжений // Записки Горного института – Volume272 – P. 100-109 – 2025

Patutin A.V., Skulkin A.A., Rybalkin L.A., Drobchik A.N. Laboratory studies of hydraulic fracturing of intersecting boreholes in a non-uniform stress field // Journal of Mining Science – Volume272 – Issue2 – P. 100-109 – 2025

Deev E.V., Shemin G.G., Vernikovsky V.A., Drachev S.S., Matushkin N.Y., Glazyrin P.A. Northern West Siberian - South Kara Composite Tectono-Sedimentary Element, Siberian Arctic // Geological Society, London, Memoirs. edimentary Successions of the Arctic Region and their Hydrocarbon Prospectivity – London – Volume57 – P. 1-25 – 2025

Яскевич С.В., Муртазин Р.Р., Дучков А.А., Жилко Е.Ю. О факторах, влияющих на достоверность результатов скважинных микросейсмических наблюдений, и важности контроля качества обработки данных // Нефтяное хозяйство – Volume2025 – Issue3 – P. 73-78 – 2025

Дергач П.А., Яблоков А.В., Зобнин Г.Ю., Белоусов А.А., Полозов С.С. Разработка портативного вибрационного источника поперечных волн для задач инженерной и рудной сейсморазведки // Сейсморазведка в Сибири и за ее пределами: Материалы научно-практической конференции (г. Красноярск, 22-25 октября 2024 г.) – Сибирский федеральный университет – Красноярск – P. 37-42 – 2025

Deev E.V., Shemin G.G., Vernikovsky V.A., Bostrikov O.I., Glazyrin P.A., Matushkin N.Y. Yenisei-Khatanga Composite Tectono-Sedimentary Element, northern east Siberia // Geological Society, London, Memoirs. edimentary Successions of the Arctic Region and their Hydrocarbon Prospectivity – London – Volume57 – P. 1-25 – 2025

Tataurova A.A., Stefanov Yu.P., Deev E.V. Mechanisms of tectonic structures formation in the junction zones of mountain ranges and sedimentary basins: geomechanical numerical modeling // Russian Geology and Geophysics – Volume66 – Issue6 – P. 676-691 – 2025

Татаурова А.А., Стефанов Ю.П., Деев Е.В. Механизмы формирования тектонических структур в зонах сочленения горных хребтов и прилегающих впадин: геомеханическое численное моделирование // Геология и геофизика – Volume66 – Issue6 – P. 706-722 – 2025

Азаров А.В., Сердюков С.В. Оценка напряженного состояния среды на основе анализа давления распространения трещин гидроразрыва вблизи полости // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XXI Международный научный конгресс, 21-22 мая 2025 г., Новосибирск: сборник материалов в 8 т. Т. 2: Международная научная конференция "Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология" – СГУГиТ – Новосибирск – VolumeТ. 2 – Issue1 – P. 145-152 – 2025

Ефремов Р.А., Азаров А.В. Оценка параметров спектра ЯМР угля при высоком уровне шума в данных // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XXI Международный научный конгресс, 21-22 мая 2025 г., Новосибирск: сборник материалов в 8 т. Т. 2: Международная научная конференция "Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология" – СГУГиТ – Новосибирск – VolumeТ. 2 – Issue1 – P. 167-174 – 2025

Шилова Т.В., Дробчик А.Н. Исследование деформационно-прочностных свойств разрушенной горной породы при закреплении эпоксидной смолой // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XXI Международный научный конгресс, 21-22 мая 2025 г., Новосибирск: сборник материалов в 8 т. Т. 2: Международная научная конференция "Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология" – СГУГиТ – Новосибирск – VolumeТ. 2 – Issue1 – P. 231-235 – 2025

Белоусов А.А., Дергач П.А., Яблоков А.В., Зобнин Г.Ю. Результаты методических испытаний системы оперативной диагностики ВЧР с использованием отраженных SH-волн // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XXI Международный научный конгресс, 21-22 мая 2025 г., Новосибирск: сборник материалов в 8 т. Т. 2: Международная научная конференция "Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология" – СГУГиТ – Новосибирск – VolumeТ. 2 – Issue2 – P. 131-137 – 2025

Беляшов А.В., Дергач П.А., Чернышов П.С., Зобнин Г.Ю. Методическое согласование томографического и лучевого способов построения скоростного малоглубинного разреза // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XXI Международный научный конгресс, 21-22 мая 2025 г., Новосибирск: сборник материалов в 8 т. Т. 2: Международная научная конференция "Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология" – СГУГиТ – Новосибирск – VolumeТ. 2 – Issue2 – P. 144-151 – 2025

Беляшов А.В., Яблоков А.В., Предеин П.А. Предварительная оценка структурно-скоростного строения Центрального Байкала методом Накамуры // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XXI Международный научный конгресс, 21-22 мая 2025 г., Новосибирск: сборник материалов в 8 т. Т. 2: Международная научная конференция "Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология" – СГУГиТ – Новосибирск – VolumeТ. 2 – Issue2 – P. 152-157 – 2025

Дергач П.А., Бегич Я.Э., Белоусов А.А., Еникеев А.И. Разработка и апробация методики оценки эффективности вибрационных барьеров с использованием портативного источника сейсмических волн // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XXI Международный научный конгресс, 21-22 мая 2025 г., Новосибирск: сборник материалов в 8 т. Т. 2: Международная научная конференция "Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология" – СГУГиТ – Новосибирск – VolumeТ. 2 – Issue2 – P. 183-189 – 2025

Глазырин П.А., Шемин Г.Г., Сапьяник В.В., Деев Е.В. Фациальное районирование нижнеюрских нефтегазоносных отложений сибирского сектора Арктики // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XXI Международный научный конгресс, 21-22 мая 2025 г., Новосибирск: сборник материалов в 8 т. Т. 2: Международная научная конференция "Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология" – СГУГиТ – Новосибирск – VolumeТ. 2 – Issue3 – P. 33-41 – 2025

Плоткин В.В., Поспеева Е.В., Потапов В.В., Заплавнова А.А. Оценки достоверности результатов магнитотеллурического зондирования // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XXI Международный научный конгресс, 21-22 мая 2025 г., Новосибирск: сборник материалов в 8 т. Т. 2: Международная научная конференция "Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология" – СГУГиТ – Новосибирск – VolumeТ. 2 – Issue3 – P. 88-93 – 2025

Понасенко С.Н., Яскевич С.В., Дучков А.А., Бакеев Р.А., Стефанов Ю.П. Оценка сейсмичности инициации разлома при закачке СО₂ с помощью геомеханического моделирования // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XXI Международный научный конгресс, 21-22 мая 2025 г., Новосибирск: сборник материалов в 8 т. Т. 2: Международная научная конференция "Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология" – СГУГиТ – Новосибирск – VolumeТ. 2 – Issue3 – P. 94-98 – 2025

Сердюков А.С., Сказка В.В., Бирючков Н.Е. Моделирование распространения поверхностных сейсмических волн в частотной области // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XXI Международный научный конгресс, 21-22 мая 2025 г., Новосибирск: сборник материалов в 8 т. Т. 2: Международная научная конференция "Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология" – СГУГиТ – Новосибирск – VolumeТ. 2 – Issue3 – P. 103-109 – 2025

Сердюков А.С., Азаров А.В., Яблоков А.В., Корми М.Н., Акулов К.Б. Применение многоканального анализа поверхностных сейсмических волн для исследования железнодорожного тоннеля // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XXI Международный научный конгресс, 21-22 мая 2025 г., Новосибирск: сборник материалов в 8 т. Т. 2: Международная научная конференция "Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология" – СГУГиТ – Новосибирск – VolumeТ. 2 – Issue3 – P. 110-114 – 2025

Яскевич С.В., Бойчук И.В., Дучков А.А., Дергач П.А., Харасов Д.Р. Первые испытания аппаратуры DAS на полигоне Ключи // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XXI Международный научный конгресс, 21-22 мая 2025 г., Новосибирск: сборник материалов в 8 т. Т. 2: Международная научная конференция "Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология" – СГУГиТ – Новосибирск – VolumeТ. 2 – Issue3 – P. 215-218 – 2025

показано из