О нас | Услуги | Оборудование | Книги по теме | Примеры | Связь | Карта | Форум | Видео | En |
3.2. Скорость звука при распространении вдоль слоя-резонатораГрафик 2 рис.1-5б иллюстрирует характер скорости распространения поля упругих колебаний вдоль слоя-резонатора. При больших значениях измерительной базы величина скорости звука вдоль слоя-резонатора Vfr→ примерно равна скорости, значение которой стоит в числителе выражения (1). При уменьшении расстояния от излучателя величина Vfr→ уменьшается. В принципе, этот эффект давно известен. При проведении сейсморазведочных работ замечено, что на малых расстояниях от точки ударного (взрывного) воздействия скорость распространения фронта имеет небольшие значения. Объясняют это наличием приповерхностной зоны, которая в результате атмосферного воздействия обладает малыми значениями скорости распространения упругих колебаний. Это так называемая зона малых скоростей (ЗМС). Но вот мы видим то же самое и при исследовании слоев из безусловно однородных сред, когда приповерхностная разрушенность отсутствует. На самом деле, график 2 рис.1-5б объясняется следующим образом. Вдоль слоя-резонатора распространяется не сам акустический импульс, созданный ударным источником в точке i, а тот гармонический затухающий процесс, который возникает в этом слое-резонаторе. То есть, в результате ударного воздействия идут одновременно два процесса - формирование спектра собственных колебаний слоя-резонатора и распространение этих колебаний вдоль слоя-резонатора. Там, где идет распространение уже сформировавшегося процесса, скорость максимальна и равна скорости Vph. Это тот случай, когда скорость распространения упругих волн вдоль слоя-резонатора по своей величине приближается к фазовой скорости. Там, где идет изменение спектра по длине пути, скорость распространения снижается. Максимальное изменение спектра происходит вблизи точки ударного воздействия, и поэтому скорость там минимальна. Там, где толщина слоя-резонатора изменяется (местное утолщение или утоньшение), спектр изменяется, и скорость также уменьшается. Распространяющийся вдоль слоя-резонатора упругий гармонический процесс достигает его границы, отражается от нее и идет обратно. Однако в зоне этой границы также идет преобразование спектра, а стало быть, и там происходит замедление. Таким образом, измеряемая величина скорости распространения звука вдоль слоя-резонатора всегда оказывается несколько меньше, чем скорость Vph. Границей слоя-резонатора в земной толще (в слоистом осадочном чехле) может оказаться разрывное (тектоническое) нарушение. И таким образом, оказалось возможным осуществлять эхо-локацию зон тектонических нарушений. В том числе, и непосредственно в условиях угольных шахт. В этом случае, как показал опыт, вполне приемлемые результаты будут, если принять значение скорости распространения упругих волн вдоль породного (кровли или почвы) слоя равным 2000м/с. И, наконец, важнейший для традиционной сейсморазведки момент - вопрос о том, какой конкретный тип упругих колебаний проявляется при регистрации сейсмосигнала. Споры о том, какой именно тип упругих колебаний сформировал эхо-сигнал - непрерывны и не имеют своего метрологически оправданного обоснования. Как показали наши эксперименты, все сейсмосигналы имеют вид гармонических затухающих процессов. Преобразование их к гармоническому виду происходит, как было показано выше, только в том случае, если они обусловлены наличием слоев-резонаторов. Отсюда делаем вывод, что все сейсмосигналы обусловлены упругими процессами, обусловленными наличием структур-резонаторов. Приведенный выше анализ можно свести к следующим пунктам:
|