Сейсмические свойства неоднородных сред

В шестой главе рассмотрены результаты исследований по двумерному сейсмическому моделированию, широко применяющемуся до последнего времени, так как изготовление трехмерных твердых моделей связано с большими трудностями. Здесь приведены методы управления упругостью и плотностью, созданием сетки отверстий и изменением толщины листа двумерной модели, позволяющие получать на таких моделях достаточно широкий для сейсмических целей диапазон изменения упругих и плотно-стных свойств при любой конфигурации границ раздела слоев. В этой главе представлены результаты исследования сейсмических волн на дневной поверхности от источников, расположенных на различных глубинах и в слоисто-неоднородных средах. [c.267]

Прежде всего, следует отметить, что фрактальные свойства действительно присущи в ряде случаев реальным геологическим средам и системам, имеющим сложную пространственную и структурную организацию. Это проявляется и в ряде сейсмических и сейсмоакустических явлений, детерминированных происходящими в них процессами, связанными с возбуждением и распространением волн в таких средах. По-видимому, они проявляются и в ряде других свойств и процессов, характерных для геологических сред, таких как механические свойства горных пород, особенности процессов фильтрации флюидов в них и тому подобное. Фрактальные свойства геологических систем наблюдаются и проявляются в геофизике на разных временных и масштабных уровнях - от распределения неоднородностей в литосфере [1,2], до высокочастотного сейсмического шума [3]. Фрактальными свойствами обладают также распределения в объеме пористой среды фильтрующихся сквозь неё несмешивающихся флюидов. Уже перечисленные примеры имеют разную по происхождению физическую природу, но подтверждают широкое распространение фрактальных объектов в геосреде и применимость идей и методов, основанных на особенностях и свойствах таких объектов, при изучении и объяснении протекающих в них, или с их участием, волновых процессов. Внимание к такого рода подходу в различных областях физики и её приложений выросло из стремления ... к установлению связи между микроскопической структурой и макроскопическим поведением сложных систем , как отмечено в отношении всего многообразия исследований по изучению фрактальных структур в волновых процессах авторами обзора [4]. [c.124]

С точки зрения теории распространения волн (Гл. 1), каждая граница напластования является континуумом точек, отличающихся по физическим свойствам от вмещающей среды. Каждая из этих точек порождает свою рассеянную волну, а (зеркально) отраженная волна от всей границы напластования формируется в результате суперпозиции континуума соответствующих рассеянных волн. В природе идеально зеркальных границ не бывает. Локальные объекты типа тектонических нарушений и выклиниваний, палеорусел и органогенных построек, ВНК и ВГК, и т. д. и т. п., нарушают латеральную однородность слоев, что ведет к нарушению латеральной однородности их границ раздела. Кроме перечисленных локальных объектов, сравнительно четко ограниченных в пространстве, встречаются нечетко ограниченные зоны литологических замещений, повышенной пористости и/или трещиноватости, аномально напряженного состояния. Наконец, сами границы напластования могут быть существенно шероховатыми, особенно если это эрозионные границы. Нарушения идеальной упорядоченности неоднородностей среды ведут к тому, что и суперпозиция континуума рассеянных волн не бывает идеальной. Отклонения от идеальности в данном контексте выражаются в том, что наряду с зеркальными волнами в сейсмическом поле всегда присутствует незеркальная, рассеянная компонента, не скомпенсированная наложением рассеянных волн от соседних неоднородностей потому, что эти неоднородности не образуют непрерывного однородного континуума. [c.62]

Среда называется неоднородной, если ее свойства в разных точках пространства различаются между собой. Это полностью относится и к сейсмическим свойствам. Как указывалось в 1, в среде, неоднородной по своим упругим свойствам, наблюдается зависимость скоростей волн от частоты колебаний / (или длины волны X). Наиболее просто характер этой зависимости можно проследить на примере слоистонеоднородных сред, т.е. сред, состоящих из переслаивающихся однородных и изотропных слоев двух типов. Если в такой среде перпендикулярно слоям распространяется продольная волна частотой /, то ее фазовую скорость Vf можно записать как [38] [c.61]

Первое требование для неоднородных сред является очевидным. Второе же связано с наличием масштабного эффекта при изучении неоднородных сред и с различным характером его проявления для сейсмических свойств и различных гидрогеологических и инженерногеологических параметров. [c.159]

Стремление иметь хорошее физическое объяснение затухания сейсмических волн породило массу работ с гипотетическими механизмами поглощения. В 1848 г. Стокс предположил, что сжатие поглощающего материала является чисто упругим, в то время как сдвиг сопровождается вязкостью, схожей с вязкостью жидкости. Это предположение ведет к квадратичной зависимости коэффициента поглощения от частоты а низкочастотном диапазоне. Однако многие измерения указывали на линейную зависимость коэф-. фициента поглощения от частоты. Многие исследователи связывали поглощение с сухим трением, которое, например, может сопровождать скольжение в области контактов между зернами, но при этом достигали весьма ограниченного успеха. Было -предложено понятие внутреннего трения для характеристики свойства твердого тела, которое выражается в том, что диаграмма напряжение — деформация содержит гистерезис. Из этой модели следует линейная зависимость Поглощения от частоты. Было показано, что движение дислокаций в несовершенных полнкристаллических породах может вызывать внутреннее трение, согласующееся с экспериментом. Некоторые авторы показали, что измеряемое поглощение можно объяснить также термоупругостью и при соответствующем подборе неоднородности в среде добиться удовлетворительного согласования с экспериментальными данными о зависимости поглощения от частоты, [c.92]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...