Скорость - распространение - сейсмическая волна
Cтраница 1
 |
Схема прохождения упругих волн через геосферы. [1] |
Скорости распространения сейсмических волн достигают здесь максимальных для нашей планеты значений: для волн Р около 13 6 км / ч, для волн S приблизительно 7 3 км / с. Полагают, что равномерное нарастание скорости с глубиной обусловлено в основном ростом давления и свидетельствует об однородном строении нижней мантии. Здесь отмечается некоторое снижение скорости распространения продольных волн ( до 12 6 км / с), что, вероятно, является следствием изменений, обусловленных переходом к внешнему ядру Земли. [2]
Скорость распространения сейсмических волн зависит от плотности а, модуля Юнга Е и коэффициента Пуассона стп горных пород. Величина т изменяется в основном от 1 5 до 3 1 г / см3, что мало влияет на изменение скорости упругих волн, так как а входит в формуле (4.1) под знаком корня. Модуль Е может различаться в сотни раз для пород разного литологического состава. Однако колебания 0П оказывают существенное влияние на скорость. [3]
Скорость распространения сейсмических волн зависит от среды и характеризуется в твердых породах для продольных волн величиной порядка 4 - 6 км / сек. [4]
Скорость распространения сейсмической волны в менее плотных породах заметным образом снижается: например, для известняков эта скорость составляет всего лишь около 2 4 км / сек; в рыхлых породах она обычно не превосходит 1 км / сек. Вместе с тем увеличивается размах ( амплитуда) волны, что ведет, в свою очередь, к повышению опасности от землетрясения. [5]
Различия в скорости распространения сейсмических волн значительны. Если в районе, удаленном от очага землетрясения на 10 тыс. км, продольная волна будет зарегистрирована примерно через 13 мин после начала землетрясения, то поперечная волна - только через 22 - 23 мин. Значения скоростей распространения сейсмических волн, таким образом, превышают 6 - 8 км / с продольных и 3 - 5 км / с для поперечных волн. Поэтому ная волна от землетрясения регистрируется первой и обо; буквой Р ( от лат. [7]
Следует заметить, что скорость распространения сейсмической волны - это скорость, с которой в среде перемещается сейсмическая энергия. [8]
 |
Основные геосферы.| График изменения скорости распространения упругих волн с глубиной. [9] |
Верхняя мантия характеризуется резким нарастанием скорости распространения сейсмических волн с глубиной. Однако на этом фоне достаточно уверенно выделяются два слоя, различающиеся по скоростной характеристике. Внутри слоя, в интервале глубин 70 - 150 км, отмечается даже некоторое снижение ( на величину около 3 %) скорости распространения сейсмических волн. Оно может быть обусловлено, например, развитием в этом интервале очагов плавления вещества мантии. С интервалом 75 - 150 км связано положение фокусов многих землетрясений и есть основание считать его одним из источников проявления внутренней активности нашей планеты. Эта часть слоя Гутенберга называется астеносферой, или волноводом. [10]
Тем не менее, сопоставление изменений скорости распространения сейсмических волн с плотностью показывает, что более плотные породы обычно характеризуются более высокой скоростью сейсмических волн. Это объясняется тем, что возрастание плотности вещества Земли с глубиной сопровождается ростом значений упругих постоянных Я и ц, приводящим к увеличению скорости сейсмических волн. Это явление особенно характерно для мантии Земли, где отмечается закономерное нарастание скорости Р и S волн и плотности вещества, и изменения упругих констант Я, и ц должны быть особенно значительными. [11]
Там же приведены значения объемных масс и скоростей распространения поперечной сейсмической волны для соответствующих грунтоь. [12]
Угольный Пласт, как правило, характеризуется существенно меньшими скоростью распространения сейсмических волн и плотностью, чем вмещающая порода. Это обстоятельство благоприятно для распространения в нем нормальных мод ( § 2.4.8), в данном случае обычно называемых Качаловыми волнами. Ка-наловые волны распространяются только внутри низкоскоростного канала ( угольного пласта) и имеют максимальную амплитуду в центре, этого канала. Они обладают дисперсией и имеют минимум групповой скорости, зависящий от мощности канала и образующий фазу Эйри. [14]
Так как было важно знать глубину отражения, а быстрые изменения скорости распространения сейсмических волн по простиранию могли повлиять на изменение времени отражения, исказив структуру рельефа, определение скорости стали считать обязательным. Поэтому в план исследований были включены также профили скорости; результаты их определения вошли в полевую интерпретацию. [15]
Страницы: 1 2 3