Способ сейсмического просвечивания региона земной коры

Способ сейсмического просвечивания региона земной коры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРОСВЕЧИВАНИЯ РЕГИОНА ЗЕМНОЙ КОРЫ путем многократного возбуждения среды цугами продольных и поперечных волн и приема сигнала отклика, отличающийся тем, что, с целью повышения детальности и чувствительности просв ечивания, возбуждение среды производят последовательно в разных пунктах региона сериями из нее не менее двух цугов продольных и поперечных волн с постоянной частотой следования цугов, изменяемой от серии к серии в зависимости от взаюлного расположения пунктов возбуждения и приема. сд со ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (41) 3(51) (01 Ч 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВЙДЕТЕЛЬСТВ,Ф

B 2 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3604165/18-25 (22) 28.03.83 (46) 30.06,84. Бюл. Р 24 (72) С.И.Александров, A.Г. Гамбурцев, A.Â. Николаев, О.Б,Хаврошкин, В.В. Пыплаков и В.A Лопатин (71) Ордена Ленина институт физики

Земли им. О.Ю.ЬМидта (53) 550.834(088.8) (56) 1. Мячкин В.И. Процессы подготовки землетрясений. М, Наука, 1979, с.69-100.

2. Мячкин В. И. Аппаратура н методика работ по просвечиванию очаговых эон землетрясений. В кн. физика очага землетрясения. М., Наука", 1975, с. 45-60 (прототип) ° (54) (57) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРОСВЕЧИВАНИЯ РЕГИОНА ЗЕМНОЙ КОРЫ путем многократного возбуждения среды цугами продольных и поперечных волн и приема сигнала отклика, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения детальности и чувствительности просвечивания, возбуждение среды производят последовательно в разных пунктах региона сериями из нее не менее двух цугов продольных и поперечных волн с постоянной частотой следования цугов, изменяемой от серии к серии в зависимости от взаимного расположения пунктов возбуждения и приема.

1100595

Изобретение относится к сейсмологии, точнее к физическим методам исследования напряженного состояния земной коры в региональном масштабе, и может быть использовано при решении прогностических задач, иэуче- 5 нии временных характеристик поля тектонических сил и сейсморайонировании.

Эффективный прогноз землетрясений невозможен беэ изучения физических 10 процессов в земной коре в районах высокой сейсмичности.

Известен способ сейсмического просвечивания для постоянного контроля за процессами подготовки эемлетря- 15 сения, заключающийся в том, что в исследуемом регионе с помощью взрыва возбуждают объемные волны, так, что часть из них, проходящая через интересующие структуры, регистрируется и анализируется. Путем систематических 2 наблюдений за аномалиями скоростей продольных P и поперечных S волн и их отношением Ч /V следят за развиI тием сейсмического процесса (1) .

Однако укаэанный способ контроля 25 сейсмического режима не всегда достаточно эффективен, так как скорость упругих волн незначительно зависит от напряженного состояния и даже сильная аномалия в очаге подготовки 30 землетрясения нивелируется эа счет протяженности общей трассы просвечивания. Сильные искажения вплоть до компенсации полезного сигнала вносят на связанные с тектоническими силами 35 и вызванные сезонным и техногенными процессами структурные изменения в местах возбуждения и регистрации волн.

Наиболее близким к предлагаемо- 40 му по техническому решению является способ сейсмического просвечивания региона земной коры путем многократ. ного возбуждения среды цугами продольных и попеРечных волн и пРиема сигна"45 ла отклика (2) °

Однако при этом изменение напряженного состояния оценивается не через параметры волнового поля, .непосредственно связанные с происходящими одновременно процессами трещинообра- 50 зования, неоднородностью и агрегатностью состава пород на всех масштаб- ных уровнях, à по скоростям P, S волн.и их отношениям. Это сводится к поправкам второго порядка малости 55 к Чр)Ч

Белью изобретения является повышение детальности и чувствительности просвечивания.

Поставленная цель достигается тем,60 что согласно способу сейсмического просвечивания Региона земной коры путем многократного возбуждения среды цугами продольных и поперечных волн н приема сигнала отклика, возбуждение среды производят последов тельно в разных пунктах региона сериями иэ нее менее двух цугов продольных и поперечных волн с постоянной частотой следования цугов, изменяемой от серии к серии в зависимости от взаимного расположения пунктов возбуждения и приема.

Сущность изобретения состоит в исследовании нелинейных свойств изучаемого объема по характеристикам вторичных сейсмических волн, зозника1ющих в результате нелинейного взаимодействия в этом объеме первичного волнового поля, возбужденного из пункта (ов) взрыва. С этой целью с помощью взрывов, возбуждают не менее двух ., идентичных цугов продольных и поперечных волн с временной последовательностью, обеспечивающей прохождение в просвечиваемом объеме продольных волн через цуг поперечных, и регистрируют в широком частотном окне провэаимодействовавшие цуги. Изменением временной последовательности возбуждения и (или) перенесением пункта (пунктов) взрывов смещают в пространстве региона объем взаимодействия, снова воэбуждают и регистрируют про=- . вэаимодействовавшие цуги и так последовательно до тех пор, пока объемом взаимодействия не будет охвачен весь исследуемый регион. В процессе регистрации по характеристикам волн судят о напряженном состоянии объема земной коры, охваченйого взаимодействующими волнами.

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.

Сейсмическое просвечивание земной коры по:предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

В регионе просвечивания 1 в пункте 2 взрыва или другого импульсного источника делают с определенным временным интервалом два последова тельных взрыва. Сейсмические S--волны от первого взрыва распространяются по лучевой трубке 3, а Р-волны от второго — по трубке 4. Временная задержка момента подрыва второго заряда относительно подрыва первого подбирается таким образом, что наложение P-волн второго взрыва на

S-волны первого происходит в зонах 5, определяющих сейсмичность региона 1.

Нелинейно провэаимодействовавшие Р Яволйы записывают и анализируют в пунк тах регистрации 6. для увеличения объема информации используют данные и по обменным волнам на границах 7.

Анализ напряженного состояния зон 5 ведут по сейсмограммам и путем сопоставления с эталонным спектром, соответствующим,, например, сейсмически спокойному состоянию региона или непосредственно после землетрясения, спектров, полученных на участ1100595

Составитель И.Маслов

Техред ж. Кастелевич Корректор Л.Пилипенко

Редактор Т.Матейко

Заказ 4577/36 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ках сейсмограмм от нелинейно взаимодействовавших волн. В случае необходимости просветить другие эоны региона меняют либо времена задержки, либо местоположение пункта подрыва 8.

B частности это необходимо при изуче- 5 нии зоны, расположенной непосредст,венно под застройкой 9, Большую иден тичность взрывов достигают помещением зарядов в водоем, который образует зону взрывов 2, которая не меняет своих характеристик под действием и взрывов и других факторов, например метеовоздействий в отличие от эоны взрывов в грунте.

Таким образом, в данном способе ,повышается детальность и чувствительность просвечивания региона земной коры.