39. Источники упругих колебаний

Для проведения сейсморазведки необходим источник упругих волн. Это могут быть взрывы динамита или тротила, которые производят в скважинах различной глубины. Другой вариант — невзрывной способ возбуждения колебаний (к примеру, применение специальных машин-вибраторов). У последнего есть несколько преимуществ перед взрывным — он не требует длительной и дорогой подготовки, а также работ по ликвидации, меньше воздействует на окружающую среду, более безопасен для человека. К тому же может неоднократно использоваться в одной и той же точке.

С другой стороны, мощность вибрационного источника, как правило, слабее, чем у взрывного. Огромные машины-вибраторы невозможно применять в труднодоступных местах — лесах, болотах и т.д.

Помимо вибрационных также используются поверхностные импульсные источники.

Если разведка ведется на шельфе, то в качестве источника упругих волн используются батареи пневмопушек, излучающие короткие интенсивные акустические сигналы. Пневмопушки буксирует специальное судно.

40. Закон преломления и отражения

Основным законом геометрической сейсмики является закон преломления - отражения, который включает следующие положения: 1) падающие, отраженные и преломленные лучи лежат в одной плоскости, совпадающей с плоскостью, нормальной к границе раздела сред с разными скоростями упругих волн; 2) угол падения волны , отсчитываемый от перпендикуляра к границе, и ее скорость в среде связаны с углом преломления и скоростью соотношением ; 3) этим же соотношением связаны углы падения () и отражения (): \. Для волн одного типа, например продольных, , что приводит к закону равенства углов падения и отражения.

41. Модули упругости

Модулем Юнга Е называется коэффициент, который характеризует сопротивление горной породы растяжению или сжатию, например, Е = рхх/ехх,где рхх - нормальное напряжение, возникающее при растяжении (сжатии); ехх- относительное растяжение (сжатие) по оси х, вызванное этим напряжением.

Коэффициент Пуассона равен отношению относительного сжатия к относительному растяжению, например, σ = еyy/exx где ехх - относительное растяжение по оси х; еуу- относительное сжатие по оси у

Модуль сдвига μ характеризует сопротивление горной породы изменению формы при деформации, например, μ = рxy/еху, где рху - касательное напряжение, направленное вдоль оси у; еху угол сдвига грани параллелепипеда относительно оси х.

Модуль Юнга (Е) для осадочных пород составляет (0,03 - 9) 10-10 н/м2, для кристаллических пород - (3 - 16)1010 н/м2; коэффициент Пуассона σ для осадочных пород равен 0,18 - 0,50, для кристаллических пород 0,19 - 0,38; модуль сдвига μсоставляет примерно половину модуля Юнга.

42. Метод отраженных волн. Методы, системы наблюдений, полезные волны.

Метод отраженных волн основан на изучении особенностей распространения упругих волн, отразившихся от границы раздела двух геологических слоев, различающихся по своим физическим свойствам. Измеряя времена пробега упругой волны от источника до нескольких точек наблюдения на поверхности земли, в процессе последующей обработки этих данных можно получить представление как о пространственном положении отражающей границы (глубине ее залегания, угле наклона и т. п.), так и о некоторых свойствах среды, лежащей выше отражающей границы.