73. Характеристики упругих волн, изучаемые сейсморазведкой. Получаемая информация о геологическом разрезе.
Сейсморазведка основана на изучении распространения упругих сейсмических волн в земной коре. Упругие волны возбуждается взрывными или невзрывными источниками, такими как удары, вибрации, электромагнитные излучатели. В процессе распространения упругие волны испытывают преломление на границах тел, имеющих различные упругие свойства. Отраженные и преломленные волны регистрируются сейсмоприемником.
В результате излучения измеряются времена пробега упругих волн от источника до сейсмоприемника, скорость распространения, интенсивность, частотный состав волн.
При этом получаем информацию о глубине залегания и конфигурации геологических границ и напластования, на которых происходит отражение или преломление волны. Получаем информацию о вещественном составе горных пород, слагающих тело.
74. Схема смещения частиц при распространении плоской продольной волны
+
75. Схема смещения частиц при распространении плоской поперечной волны
В продольной волне частицы двигаются в направлении распространения волны. Волна представляет собой чередование зон сжатия и растяжения. Эти зоны пермещаются со скоростью vp.
В поперечной волне частицы среды движутся в направлении, перпендикулярном распространению волны. Наблюдается чередование полос с противоположным направлением движения частиц.
В отличие от волны продольной, здесь не происходит изменения объема элементов среды, только деформация.
Скорость перемещения этих деформаций – vs.
Поперечная волна возникает и распространяется только в твердых телах.
76. Деформация растяжения. Зависимость скорости продольной волны от плотности и упругих свойств.
СХЕМЫ ПРОДОЛЬНЫХ И ПОПЕРЕЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ Деформации растяжения (а) и сдвига (б)
Vp=
,
где
μ – модуль сдвига выражает сопротивление среды сдвигу
λ – коэффициент при объемной деформации между нормальным напряжением и деформациями сжатия-напряжения
E – модуль Юнга
σ – плотность среды
77. Деформация сдвига. Зависимость скорости поперечной волны от плотности и упругих свойств.
СХЕМЫ ПРОДОЛЬНЫХ И ПОПЕРЕЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ Деформации растяжения (а) и сдвига (б)
Vs=
μ – модуль сдвига выражает сопротивление среды сдвигу
λ – коэффициент при объемной деформации между нормальным напряжением и деформациями сжатия-напряжения
E – модуль Юнга
σ – плотность среды
78. Схема распространения сферической волны от точечного источника. Профиль волны. Трасса.
В
олна,
распространяющаяся в однородной
изотропной среде от точечного источника,
называется сферической волной.
Фронт – та часть волны, куда деформации еще не дошли.
Тыл – деформации прекратились.
Рассмотрим смещения вдоль любого из лучей в фиксированный момент времени t. По горизонтальной оси отложим расстояние r, по вертикальной – амплитуду смещения частиц от положения равновесия. Такое изображение называется профилем волны.
Профиль (а) и запись (б) сейсмической волны.
Рис. А – изображено смещение частицы в моменты времени t1, t2. В момент t2>t1 амплитуда волны будет меньше, так как энергия распространяется во все большие области и затухает.
Рис. Б – смещение частиц в фиксированных точках m1, m2. Для точки m1 расстояние до точки взрыва r1. В точке m2 амплитуда меньше , так как точка находится дальше от источника.
Tв – период колебания; fв=1/Tв; λв = Vр*Тв = Vp/fв
Радиус r, частота колебаний f, длина волны λ – видимые величины , так как сейсмические колебания существенно отличаются от гармонических или синусоидальных.
Сейсмическая трасса – запись волн поля, зарегистрированных на поверхности в одной точке (ПП) при возбуждении колебания в ПВ. Фактически, сейсмторассы являются графиком зависимости амплитуды от времени.
[Основным измерительным устройством в сейсморазведке служит сейсмоприемник, преобразующий механические колебания упругих волн в электрический ток переменного напряжения. При перемещении частиц горных пород вблизи корпуса приемника в нем вырабатываются электрические импульсы, которые затем откладываются на оси времени. Получаемые зависимости называются графиками колебаний или сейсмотрассами.] – взято из Википедии