Rambler's Top100Astronet    
  po tekstam   po klyuchevym slovam   v glossarii   po saitam   perevod   po katalogu 		 

Na pervuyu stranicu Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory

Glava 4. Seismorazvedka

Seismicheskaya razvedka (seismorazvedka) - eto geofizicheskii metod issledovaniya stroeniya Zemli i geologicheskoi sredy, poiskov i razvedki nefti i gaza, a takzhe drugih poleznyh iskopaemyh, osnovannyi na izuchenii rasprostraneniya uprugih voln, vozbuzhdennyh iskusstvenno s pomosh'yu teh ili inyh istochnikov: vzryvov, udarov i dr. Gornye porody otlichayutsya po uprugim svoistvam i poetomu obladayut razlichnymi skorostyami rasprostraneniya uprugih voln. Eto privodit k tomu, chto na granicah sloev, gde skorosti menyayutsya, mogut obrazovat'sya otrazhennye, prelomlennye, refragirovannye, difragirovannye i drugie volny, registriruya kotorye na zemnoi poverhnosti, mozhno poluchit' informaciyu o skorostnom razreze, a po nemu sudit' o geologicheskom stroenii.

Metodika seismorazvedki osnovana na izuchenii kinematiki voln ili vremeni probega razlichnyh voln ot punkta ih vozbuzhdeniya do seismopriemnikov, ulavlivayushih skorosti smesheniya pochvy, i ih dinamiki ili intensivnosti voln. V special'nyh dostatochno slozhnyh ustanovkah (seismostanciyah) elektricheskie kolebaniya, sozdannye v seismopriemnikah ochen' slabymi kolebaniyami pochvy, usilivayutsya i avtomaticheski registriruyutsya na seismogrammah i magnitogrammah. V rezul'tate ih interpretacii mozhno opredelit' glubiny zaleganiya seismogeologicheskih granic, ih padenie, prostiranie, skorosti voln, a ispol'zuya geologicheskie dannye, ustanovit' geologicheskuyu prirodu vyyavlennyh granic.

V seismorazvedke razlichayut dva osnovnye metoda: metod otrazhennyh voln (MOV) i metod prelomlennyh voln (MPV). Men'shee primenenie nahodyat metody, ispol'zuyushie drugie volny. Reshenie slozhneishih zadach, svyazannyh s vysokotochnym opredeleniem geometrii geologicheskogo razreza (oshibki menee 1 %), stalo vozmozhnym blagodarya primeneniyu trudoemkih sistem vozbuzhdeniya i nablyudeniya, obespechivayushih odnovremennyi, inogda mnogokratnyi s'em informacii s bol'shih ploshadei i ee cifrovuyu obrabotku na EVM. Eto obespechivaet vydelenie poleznyh, chashe odnokratno otrazhennyh ili prelomlennyh voln sredi mnozhestva voln-pomeh.

Po reshaemym zadacham razlichayut glubinnuyu, strukturnuyu, neftegazovuyu, rudnuyu, inzhenernuyu seismorazvedku. Po mestu provedeniya seismorazvedka podrazdelyaetsya na nazemnuyu (polevuyu), akvatorial'nuyu (morskuyu), skvazhinnuyu i podzemnuyu, a po chastotam kolebanii ispol'zuemyh uprugih voln mozhno vydelit' vysokochastotnuyu (chastoty svyshe 100 gc), srednechastotnuyu (chastoty v neskol'ko desyatkov gerc) i nizkochastotnuyu (chastoty menee 10 gc) seismorazvedku. Chem vyshe chastota uprugih voln, tem bol'she ih zatuhanie i men'she glubinnost' razvedki.

Seismorazvedka - ochen' vazhnyi i vo mnogih sluchayah samyi tochnyi (hotya i samyi dorogoi i trudoemkii) metod geofizicheskoi razvedki, primenyayushiisya dlya resheniya razlichnyh geologicheskih zadach s glubinnost'yu ot neskol'kih metrov (izuchenie fiziko-mehanicheskih svoistv porod) do neskol'kih desyatkov i dazhe soten kilometrov (izuchenie zemnoi kory i verhnei mantii). Odnako glavnoe naznachenie seismorazvedki - poisk i razvedka nefti i gaza.

Voznikla seismorazvedka v 20-h godah etogo stoletiya kak razdel seismologii - nauki o zemletryaseniyah. S 1923 - 1925 gg. seismorazvedka nachinaet primenyat'sya v Rossii dlya resheniya razlichnyh geologicheskih zadach, osobenno v neftyanoi geologii. V nastoyashee vremya svyshe treh chetvertei geofizicheskih issledovanii sostavlyayut seismicheskie.

10. Fiziko-geologicheskie osnovy seismorazvedki

10.1. Osnovy teorii rasprostraneniya uprugih voln v geologicheskih sredah

10.1.1. Osnovy teorii uprugosti.

Teoriya rasprostraneniya uprugih (seismi-cheskih) voln baziruetsya na teorii uprugosti, tak kak geologicheskie sredy v pervom priblizhenii mozhno schitat' uprugimi. Poetomu napomnim osnovnye opredeleniya i zakony teorii uprugosti primenitel'no k odnorodnym izotropnym sredam. Absolyutno uprugim telom nazyvaetsya takoe, kotoroe posle prekrasheniya deistviya prilozhennyh k nemu sil vosstanavlivaet svoyu pervonachal'nuyu formu i ob'em. Tela i sredy, v kotoryh razvivayutsya neobratimye deformacii, nazyvayutsya plastichnymi, neuprugimi. Izmenenie formy, ob'ema i razmerov pod deistviem napryazheniya nazyvaetsya deformaciei. Napryazheniya (sily, deistvuyushie na edinicu ploshadi), kak i deformacii, mogut byt' rastyagivayushimi ili styagivayushimi, sdvigovymi ili vsestoronne szhimayushimi. Koefficienty svyazi mezhdu napryazheniyami i deformaciyami sredy nazyvayutsya modulyami uprugosti.

Po zakonu Guka deformaciya rastyazheniya (szhatiya) ($\Delta l$) v ideal'no uprugih sredah pryamo proporcional'na napryazheniyu:

$ \frac{\Delta l}{l} \frac{F}{S} \cdot \frac{1}{E} ; \frac{\Delta l}{l} / \frac{\Delta d}{d}\delta , $(4.1)

gde $E$ - modul' Yunga (modul' prodol'nogo rastyazheniya); $l, d, S$ - dlina, diametr i poperechnoe sechenie cilindricheskogo tela, F - prilozhennaya sila, $\delta$ - koefficient Puassona (modul' poperechnogo szhatiya). Tret'im uprugim modulem yavlyaetsya modul' sdviga ($\mu_{s}$), svyazannyi s modulem Yunga i koefficientom Puassona sootnosheniem $\mu_{s} = E / 2(\delta + 1)$. Nakonec, chetvertym yavlyaetsya modul' vsestoronnego szhatiya $K_{s} = = E / 3(1 - 2\delta)$.

10.1.2. Uprugie volny.

Posle vozbuzhdeniya uprugoi volny v srede voznikaet smeshenie, vozmushenie uprugih chastic, sozdaetsya volnovoi process. Voznikaya vblizi istochnika, on postepenno perehodit v drugie chasti sredy putem peredachi deformacii i napryazhenii za schet uprugih svyazei mezhdu chasticami. V rezul'tate v srede voznikayut ob'emnye i poverhnostnye uprugie volny, ne zavisimye ot istochnika. Tradicionno v seismorazvedke naibol'shee primenenie nashli ob'emnye volny: prodol'nye ($P$-volny) i poperechnye ($S$-volny). Skorosti $V_{p}$ vsegda bol'she, chem $V_{s}$. Izvestny takzhe poverhnostnye volny, nazyvaemye volnami Releya ( $R$) i Lyava ($L$).

V prodol'nyh volnah chasticy sredy koleblyutsya vdol' napravleniya rasprostraneniya volny i proishodyat deformacii ob'ema. V poperechnyh volnah chasticy koleblyutsya v ploskosti, perpendikulyarnoi rasprostraneniyu, chto vyzyvaet deformacii formy. V poverhnostnyh volnah chasticy koleblyutsya v poverhnostnom sloe gorizontal'no i perpendikulyarno napravleniyu rasprostraneniya volny. V poverhnostnyh $R$-volnah chasticy dvizhutsya perpendikulyarno napravleniyu ih rasprostraneniya po ellipticheskim traektoriyam vblizi svobodnyh granic razdela sred s raznymi skorostyami, naprimer, zemnoi poverhnosti. V poverhnostnyh $L$-volnah chasticy sredy dvizhutsya parallel'no zemnoi poverhnosti.

Skorosti prodol'nyh i poperechnyh voln vyrazhayutsya cherez koefficienty uprugosti sleduyushimi formulami:

${V}_{p}= \sqrt{ \frac{E(1-\delta )}{\sigma (1+\delta )(1-2\delta )} } , {V}_{s} = \sqrt{ \frac{E}{2\sigma (1+\delta )} },$(4.2)

gde $\sigma$ - plotnost' porod. V srednem dlya bol'shinstva porod $V_{p }/ V_{s} = 1,73, V_{R }= 0,9 V_{S}, V_{L} \lt V_{S}$.

Amplitudy ($A_{0}, A_{1}, A_{2}, \ldots$) smeshenii sredy v uprugoi volne vdol' lucha ubyvayut s rasstoyaniyami ($R_{1}, R_{2}, \ldots$) po zakonu $A_{i} = A_{0} e^{-bR_{i} }$ , gde $b$ - koefficient poglosheniya, vozrastayushii s rostom chastot volny. V celom za schet poglosheniya, geometricheskogo rashozhdeniya i poter' energii na otrazhenie i prelomlenie proishodit bolee rezkoe zatuhanie uprugih voln.

Nazad| Vpered

Publikacii s klyuchevymi slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >>

Mneniya chitatelei [5]
Ocenka: 3.6 [golosov: 227]
 
O reitinge
Versiya dlya pechati Raspechatat'

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce

Astronet | Nauchnaya set' | GAISh MGU | Poisk po MGU | O proekte | Avtoram

Kommentarii, voprosy? Pishite: info@astronet.ru ili syuda

Rambler's Top100 Yandeks citirovaniya