Cтраница 3
Сейсмическая разведка ( рис. 5.5) основана на использовании закономерностей распространения в земной коре искусственно создаваемых упругих волн. Волны создаются одним из следующих способов: 1) взрывом специальных зарядов в скважинах глубиной до 30 м; 2) вибраторами; 3) преобразователями взрывной энергии в механическую. Скорость распространения сейсмических волн в породах различной плотности неодинакова: чем плотнее порода, тем быстрее проникают сквозь нее волны. [31]
Сейсмическая разведка основана на использовании закономерностей распространения в земной коре искусственно создаваемых упругих волн. Волны создаются одним из следующих способов: 1) взрывом специальных зарядов в скважинах глубиной до 30 м; 2) вибраторами; 3) преобразователями взрывной энергии в механическую. Скорость распространения сейсмических волн в породах различной плотности неодинакова: чем плотнее порода, тем быстрее проникают сквозь нее волны. На границе раздела двух сред с различной плотностью упругие колебания частично отражаются, возвращаясь к поверхности земли, а частично, преломившись, продолжают свое движение вглубь недр до новой поверхности раздела. Отраженные сейсмические волны улавливаются сейсмоприемниками. Расшифровывая затем полученные графики колебаний земной поверхности, специалисты определяют глубину залегания пород, отразивших волны, и угол их наклона. [32]
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. [33]
Верхний слой мощностью примерно 5 м состоит из щебенисто-глыбовых отложений. Ниже залегают слабо выветрелые порфириты. Расчетные значения скоростей распространения сейсмической волны для этих грунтов были заданы соответственно С Sj 500 м / с, Ср1000 м / с и С 2300 м / с, Ср 4000 м / с. Затем были получены эпюры изменения максимального сейсмического ускорения на поверхности земли, выраженные и долях от максимальной величины ускорения в заданной, расчетной акселерограмме. [34]
Для различных групп сейсмоприемников измеряются времена вступления ( интервал времени между моментом взрыва и вступлением энергии на сейсмоприемникп группы называется также временем пробега) этих когерентных волн. По значениям времен вступлений затем вычисляют местоположение и элементы залегания границы раздела, породившей каждое вступление отраженной волны. При этих расчетах используется значение скорости распространения сейсмических волн. Результаты объединяются в виде разрезов и карт в изолиниях; из них можно получить представление о структуре геологических границ, породивших данные отраженные волны. Путем интерпретации волновой картины, полученной по сейсмическим данным, иногда удается определить конкретные стратиграфические детали геологического разреза или найти признаки присутствия углеводородов. Однако выводы о наличии или отсутствии углеводородов и других полезных ископаемых обычно делаются на основе изучения информации о строении разреза. [35]
Необходимо отметить, что самые глубокие рудники не превышают 2 5 км, а скважины на нефть достигают глубин порядка 7 - 8 км [ 16, стр. Тектонические процессы позволяют глубже заглянуть в земные недра. Важные выводы о распределении плотности в различных зонах земли были получены с помощью геофизического метода на основе скоростей распространения продольных и поперечных сейсмических волн [ 16, стр. [36]
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. [37]
Континентальная кора характеризуется максимальной мощностью, достигающей 70 км. Она состоит из магматических, метаморфических и осадочных горных пород, образующих слоя. Верхний слой, представленный осадочными породами плотности, имеет мощность, обычно не превышающую 10 - 15 км. Скорость распространения продольных сейсмических волн в этих породах обычно составляет 1 5 - 5 0 км / с. Ниже залегает гранитный слой мощностью 10 - 20 км, представленный магматическими и метаморфическими породами кислого состава. [38]
Давление с глубиной быстро растет, и в центре Земли оно достигает 370 ГПа ( 3 7млнатм), а сила тяжести постепенно убывает до нуля. Наиболее сложное ( неоднородное) строение имеет земная кора. Самый нижний слой называют базальтовым, потому что скорости распространения сейсмических волн в нем такие же, как в базальте, хотя действительный его состав неизвестен. [39]
Исследования сейсмических волн не только устанавливают очаг землетрясений, но позволяют вести большую интересную работу по изучению строения Земли. Сигналы, приходящие из глубин Земли, позволяют судить и о ее строении. Дело в том, что скорость сейсмических волн на разных глубинах различна. Вблизи земной поверхности продольные волны имеют скорость порядка 5 5 км / сек, поперечные - 3 3 км / сек, В то же время в центре Земли скорость распространения сейсмических волн достигает 11 - 12 км / сек. [40]
Позже подобные кривые были построены другими сейсмологами для других землетрясений. Чтобы объяснить все различия фаз1, они постулировали существование дополнительных слоев в земной коре. Имелось значительное разногласие относительно количества слоев, но большинство исследователей полагало, что их по крайней мере два. Скорость распространения сейсмических волн в верхнем слое та же самая, что и в граните; поэтому он был назван гранитным слоем. Второй слой назван базальтовым, или промежуточным. Разделены эти слои границей Конрада. [41]
Исследования сейсмических волн не только устанавливают очаг землетрясений, но позволяют вести большую интересную работу по изучению строения Земли. Сигналы, приходящие из глубин Земли, позволяют судить и о ее строении. Дело в том, что скорость сейсмических волн на разных глубинах различна. Вблизи земной поверхности продольные волны имеют скорость порядка 5 5 км / сек, поперечные - 3 3 км / сек. В то же время в центре Земли скорость распространения сейсмических волн достигает 11 - 12 км / сек. [42]