Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
83
Добавлен:
03.06.2015
Размер:
4.83 Mб
Скачать

ВВЕДЕНИЕ В

ГЕОМЕХАНИКУ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ

УГЛЕВОДОРОДОВ

Семестровый курс Лекция 2

Введение в физику Земли

Сейсмология – наука о распространении упругих волн в Земле. Типы сейсмических волн. Прямые и обратные задачи сейсмологии.

Основные черты строения Земли.

Магниторазведка. Магнитное поле Земли. Прямые и обратные задачи магниторазведки.

Геофизические методы изучения недр

Сейсмологические методы

Гравиметрические методы

Магнитотеллурические методы

Геотермические исследования

Сейсмологические методы. Тензор деформации.

ui xi xi ,

dxi dxi dui ,

dui

ui

xk

dxk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dl

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

2

(dxidxi )

12

, dl

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx1

 

dx2

dx3

 

 

 

dx1

 

dx2

dx3

(dxidxi )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dl [(dxi

 

dui )(dxi

dui )]12 (dxidxi

duidxi

duidxi duidui )12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dl

(dl

2

duidxi duk dxk

duidui )

1

 

 

 

 

 

2

 

u

 

 

dxk dxi

u

 

 

dxk dxi

u

dxk

u

 

dxk

12

 

 

 

 

 

 

 

2

dl

 

i

xk

 

 

k

xi

 

 

i

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xk

 

 

xk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

u

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

u

i

 

 

 

 

12

 

2

 

u

k

 

 

u

 

 

u

 

u

i

 

 

12

dl

 

 

 

 

 

 

i

 

dx

dx

 

 

 

 

dx

 

dx

 

 

 

i

 

 

dx

 

 

 

 

dx

 

 

dl

 

 

 

 

i

 

 

i

 

 

 

 

 

dl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xk

k

 

i

 

 

 

xi

k

 

i

 

 

 

 

xk

 

 

 

xi

 

i

 

 

 

 

xi

 

xk

 

xk

 

xi

k i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

u

 

 

 

u

 

 

 

u

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uik

 

 

 

 

 

k x

 

 

i x

 

 

i x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

k

 

i x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dl

 

dl2

2uik dxidxk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Напряжения на произвольно ориентированной площадке

 

y

 

S=Acos

 

 

 

 

 

 

 

Площадка P. S=A

 

xy

 

 

z

xx

 

 

zz

 

S=Asin

 

 

x

 

 

 

 

 

yx

 

 

 

 

 

 

yy

y

x

xx

Связь тензора деформаций и тензора напряжений

Тензор малых деформаций

 

 

Тензор напряжений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

12

 

13

 

 

 

1

u

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ik

21

22

23

 

2

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ik

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

32

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

u

 

 

 

 

1

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

ik

 

 

 

 

 

 

 

ik

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ik

 

ik

 

3

 

 

 

ll

 

 

 

 

3

 

 

ll

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ll

3Kull

 

 

ik

 

 

1

ik ll

 

 

 

 

 

1

ik ull

 

 

 

 

 

 

 

3

2 uik

3

 

 

 

 

Закон Гука

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ik K ik ull

2

 

 

 

 

1

ik ull

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uik

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ik

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ikull

 

 

 

E

, K

 

E

 

 

 

 

 

uik

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

2

 

 

2(1 )

3(1 2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Упругие волны

Уравнение движения упругой среды

u&

ik

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

xk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u&

E

2u

E

 

2u

 

 

i

 

 

l

2(1 )

2(1 )(1 2 ) x x

i

x2

 

 

 

k

 

 

i l

Плоские упругие волны в неограниченной изотропной среде

2u

x

 

1 2u

x

0,

2uy

 

1

 

2uy

0,

2u

z

 

1

 

 

2u

z

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c2p

 

t

 

 

x2

 

cs2

 

t2

 

 

 

cs2 t2

 

x2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

cp

 

 

 

 

 

E(1 )

 

 

, cs

 

 

 

 

E

 

,

cp

 

 

2

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 )(1

2 )

 

2

(1 )

cs

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u f (t x

c

) F (t x

c

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

i

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Типы волн

Объемные

волны

Продольные

(p – волны, primary waves, pressure waves)

Поперечные

(s –волны, secondary waves, shear waves)

cp

K 4

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cs

 

 

 

 

Типы волн

Поверхностные волны

Рэлея

2 u

2

 

 

 

t2

c u 0

d2 2f

k2

f

u f (z)ei( kx wt) ,

 

 

dz

 

 

f (z) const ez; cR cs, 0.9

Лява

cs1 cL cs2

Отражение и преломление сейсмических волн

ky

c

sin , ky

c

sin

 

 

 

 

 

cp

 

 

 

 

 

 

sin

sin p

cp

, p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

 

 

c

 

,

sin

sin s

c

cs

 

sin s

 

cs

 

 

 

 

(Закон Снеллиуса)

Соседние файлы в папке Геомеханика_Турунтаев