Способ определения высвободившейся при землетрясении энергии

Способ определения высвободившейся при землетрясении энергии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сейсмологии и может быть использовано для выявления доли энергии, высвободившейся при землетрясении, в общем энергетическом балансе Земли. Цель изобретения - повышение точности определения высвободившейся энергии. В способе дополнительно раздельно регистрируют высокочастотную и низкочастотную составляклцие сейсмического излучения от подземного взрьша с известной высвобожденной энергией, для взрыва и для землетрясения измеряют динамические соотношения этих двух составляющих сейсмического излучения и при помощи полученных соотношений калиб-. руют энергию землетрясения по известной энергии взрьта. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D4 G 01 Vj 00

3:,":. . ;;

" т,;;.;:., 1 ",<: .;"ч4 ;1

E б

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4102828/31 -25 (22) 28.07.86 (46) 23.02.89. Бюл. У 7 (71) Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта (72) M.A. Садовский, С.К. Дараган, Д.В. Долгополов и Н.В. Кондорская (53) 550. 834(088.8) .(56) Jamashita Т. Energy balance of

fault motion and radiated seismic

energy and seismic efficiency of

shallow ear thguanes.— Journ. Phys. of

Earth, v. 27, М- 3, 1979, р. 171-187.

abyss М. Efficienas stress drop, apparent stress, effective stress and

frictional stress of Denver, Colorado

Earthquahg. Jouru. Geophys, Res. 1972, V. 77, Р 8, р. 1433 — 1438.

Изобретение относится к области детального изучения очага землетря(. сения и может быть использовано для выявления доли энергии, высвободившейся при землетрясении в общем энергетическом балансе Земли.

Цель изобретения — повышение точности определения высвободившейся энергии.

На фиг. 1 представлена сейсмограмма землетрясения; на фиг. 2 — сейсмограммы взрыва, на фиг. 3 — спектры записей.

На .фиг. 1-3 обозначены сейсмограммд 1 землетрясения,сейсмограмма низко» частотной 2 и высокочастотной 3 cockles, „„BUÄÄ 1460378 А 1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСВОБОДИВШЕЙСЯ ПРИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИИ ЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к сейсмологии и может быть использовано для выявления доли энергии, высвободившейся при землетрясении, в общем энергетическом балансе Земли. Цель изобретения — повышение точности определения высвободившейся энергии. В способе дополнительно раздельно регистрируют высокочастотную и низкочастотную составляющие сейсмического излучения от подземного взрыва с известной высвобожденной энергией, для взрыва и для землетрясения измеряют динамические соотношения этих двух составляюЮ щих сейсмического излучения и при помощи полученных соотношений калиб-. руют энергию землетрясения по известной энергии взрыва. 3 ил.

2 ляющйх колебаний при взрыве, спектры низкочастотной 4 и высокочастотной 3 составляющих для землетрясения и 6 и 7 соответственно для взрыва.

Способ выполняется следующим образом.

Б диапазоне частот td 1,5 — 200 с регистрируют сейсмическое излучение колебания при землетрясении. При ка-. либровочном подземном взрыве с высво бодившейся энергией Е 10 — о

10 эрг регистрируют сейсмические колебания двумя сейсмометрическими каналами с различными частотными полосами пропускания: широкополосный с полосой пропускания ы 1,5 -300 с

1460370 и высокочастотный с полосой пропускания и 60-600 с

Такое разделение полос регистрации при записи сейсмических колебаний взрыва связано с тем, что в отличие от записей сейсмических колебаний землетрясений, амплитуда высокочастотных колебаний при взрыве в десятки раз меньше амплитуды низкочастотных колебаний, и при существующем динамическом диапазоне регистрирующей аппаратуры они не могут быть выделены с помощью фильтрации из записи широкополосного канала, 15

Для землетрясения по записи сейсмических колебаний определяют спектры двух составляющих сейсмического излу-. чения: низкочастотного излучения в диапазоне .частот 1,5 с с с 20 с, 20 связанного с подвижкой, и высокочас-. тотного излучения в диапазоне частот .

20 с >с 45 с, связанного с разрушением среды.

Для взрыва по записи сейсмических 25 колебаний в широкой полосе частот определяют спектр низкочатотного излучения в диапазоне частот 1,5 с " «с со =:

С25 с, также связанного с подвижкой, а по записи сейсмических колебаний 30 высокочастотного канала определяют спектр высокочастотного излучения в с

-1 диапазоне частот 90 с с ы 250 с связанного с разрушением среды.

По полученным спектрам для землетрясения и взрыва определяют составляющие сейсмические энергии, связанныЕ с подвижкой и разрушением среды

>E» E и E, ц Яр н по известной фори 8 и р В р муле ь.г 40

Е(„„„„) = 2Л 9 Ср ) I S ((„)) Д(„), (или8) н.г (1) где Л вЂ” расстояние от эпицентра до пункта наблюдения;

/ — плотность пород, 45

С р — скорость продольных волн, IS (v)I — модуль спектра соответствующей сейсмической записи, ы — соответственно нижняя и верхняя граничные частоты 50 спектра, Кроме того, определяется суммар-. ная излученная сейсмическая энергия

= ь E „+ >K . Для взрыва, кроме

6 того, определяют энергию, высвободив-55 шуюся при разрушении среды при взрыве и р

Е, по формуле

Далее определяют величину энергии разрушения среды при землетрясении

Е р, для чего калибруют землетрясение по взрыву, т.е. определяют Е, исходя из известной Е р по формуле, полученной на основе подобия землетрясения и взрыва Рр в р. s).

Е = Š—.- — . (3) где p и p — динамические сботношения, характеризующие среду очага землетрясений и очага взрыва соответственно. р >и р определяют по спектрам сейсмического излучения обоих типов по формуле р =(1 илиб

2 где IS ) — амплитудный спектр низкочастотного излучения, связанного с подвижкой в очаге, 4) и ы — нижняя и верхняя граничные частоты низкочастотного спектра ; — амплитудный спектр высокочастотного сейсмического излучения, связанного с разрушением среды в очare, с.) и Ы вЂ” нижняя и верхняя граничные частоты высокочастотной части спектра. . Окончательно, поскольку известны все необходимые величины, по формуле (1) определяют высвободившуюся при землетрясении энергию

Положительный эффект изобретения достигается за счет характера энергетической калибровки землетрясений по экспериментальным данным, в которую не закладываются априорные знания о

\ физической модели очага, что является основным источником погрешности.

Кроме того, для энергетической калибровки землетрясений используются взрывы, сопоставимые по своей энергии с энергией землетрясений.

Формула изобретения . Способ определения высвободившейся при землетрясении энергии, состоящий .в регистрации суммарного сейсмического. излучения землетрясения, вычислении суммарной излученной сей1460370

5 сейсмологической энергии землетрясения и определения высвободившейся при землетрясении энергии Е по ф ормуле

0De,r

{$4av8J (6 клир)= 2 В Р Ср 1 1 5ч 8)

М„ где Л

1 с

I S. ()1 4.г ЬГ

Ео = >Е +>Е где Š†. энергия разрушения среды при землетрясении, . отличающийсятем, что, с целью повышения точности, дополнительно регистрируют сейсмические колебания от мощного подземного взрыва с известной высвободившейся энергией Е, раздельно в низкочастотно м и высокочастотном частях диапазо15 на, для взрыва и землетрясения измеряют динамические соотношения в низкочастотном и высокочастотном диапазонах, a определение энергии разру- шения среды при землетрясении произ2 водят по формуле

Е Е

3 р ьP е Р где р и р — динамические соотношения, характеризующие среду очага землетрясений и очага взрыва соответственно по формуле 30

И Я

4 где IS„1

35 и (S р1 — амплитудные спектры излучения, связанные соответственно с подвижкой и разрушением в очаге, и и ы, — соответственно верхняя и нижняя граничные частоты спектра излучения, связанного с подвижкой в очаге, ю и, — соответственно верхняя и нижняя граничные частоты спектра излучения, связанного с разрушением среды в очаге;

ы — текущая круговая частота, составляющие энергии сеАсмического излучения Е, связанного с разрушением среды в очаге, соответственно для землетрясения и взрыва, Š— энергия, высвободившаяся при разрушении среды при взрыве, определяемая по формуле эпицентральное расстояние, плотность, скорость продольных волн среды, модуль спектра сейсмической записи, соответственно верхняя и нижняя граничные частоты спектра.

1460370! 811Л,СИ С

3 gp, и/с

2, 003

+ á .

Тираж 483

Подписное

ВБЯИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно"издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 gy Р1/С

Редактор О. Головач

Заказ 518/38

Составитель .Т. Райкова

Техред И.Верес Корректор Э, Лончакова