ZJAWISKA FIZYCZNE W METODZIE REFRAKCYJNEJ:
-warunek konieczny, kąt krytyczny (i) zapewnia całkowite odbicie fali, -warunek wystarczający V2>V1, -ośrodek jest warstwowany, -każdy punkt może być źródłem fali wtórnie załamanej (refrakcyjnej).
SEJSMOLOGIA OPISOWA:
Rozpatruje zjawiska trzęsień ziemi od strony geologicznej i geograficznej (rozmieszczenie). Trzęsienia ziemi- to nagły, krótkotrwały wstrząs ośrodka skalnego w głębi ziemi rozchodzący się w postaci fal sejsmicznych po powierzchni i w głębi ziemi. Skala natężeń- Wielkość natężeń określamy na podstawie: -wyników pomiarów badań sejsmicznych, wrażeń zmysłowych, poziomu zniszczeń, skutków mechanicznych. SKALE: 1)-Mercallego-Lancaniego G (12-stopniowa), Richtera M (magnituda). M=ln(a/T)max+f(
); a-amplituda przemieszczenia skorupy ziemskiej pod wpływem fali sejsmicznej, T- okres drgania, f(
)- funkcja empiryczna obrazująca zmianę a/T
Zestaw Grabki !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.Magnetyczne własności skał:
Na ściądze z własnościami skał
2.Podstawy sejsmoakustyki - parametry,
Sygnał sejsmoakustyczny - mechanicznie wywołane deformacje, pęknięcia wraz z przemianami fazowymi i poślizgiem, z tarciem itp.
Wielkości opisujące sygnały sejsmoakustyczne:
- aktywność sejsmoakustyczna -n- liczba sygnałów w jednostce czasu ;
- skumulowana liczba impulsów, N - całkowita ilość w czasie
n=Σni ; h= ΔN/Δt ;
-intensywność wyzwalanej energii εn ;
-skumulowana energia En =Σέni; έn=ΔEn/Δt ;
Aktywność sejsmoakustyczna zależy od:
-liczby słabych i bardzo słabych sygnałów sejsmoakustycznych. Zwiększenie obciążenia powoduje zwiększenie aktywności sejsmoakustycznej, aktywności sejsmoakustycznej jest proporcjonalna do prędkości odkształceń.
Prawo odbicia: sin i/V1=sinβ/2; sinβ=sin 90o=1; sin i /V1=1/V2⇒sin i=V1/V2. Warunki konieczne do prawa odbicia: -kąt krytyczny i powoduje całkowite odbicie fali. Część odbija się pod kątem i, a część pod 900, -warunek wystarczający V2>V1, -ośrodek jest warstwowany, -każdy punkt może być źródłem fali wtórnie załamanej (fali refrakcyjnej). Rysunek:
3.Metody dipolowych sondowań elektromagnetycznych.
Metoda ta polega na wykorzystaniu różnic własności elektromagnetycznych istniejących między różnymi, sąsiadującymi ze sobą utworami geologicznymi. Różnice te wywołują zmianę w rozprzestrzenianiu się fali elektromagnetycznej powodując na granicy tych zmian powstanie fali odbitej i załamanej. Podział energii falii na część odbitą i załamaną określa się zróżnicowaniem skał. W sondowaniach elektromagnetycznych wykorzystuje się fale odbite, które po odbiciu się od granic zróżnicowanych pod względem warstw powracają do odbiornika i informują o ułożeniu geometrycznym skał i ich parametrach elektromagnetycznych.
Metodyka badań polowych:
Dipolowe sondowania elektromagnetyczne dzieli się na:
- częstotliwościowe,
- promieniowe,
-parametryczne,
Podstawowy materiał pomiarowy stanowią cyfrowe rejestracje natężęnia prądu w dipolu zasilającym i spadków napięć w dipolach odbiorczych.
4.Prawa sejsmiki.
-Prawo Hook'a - odkształcenia ciała spowodowane są działaniem małych sił na to ciało są proporcjonalne do wielkości działających sił. Ośrodek skalny dla, którego jest słuszne prawo Hook'a -> ośrodek idealnie sprężysty.
- prawo załamania
* sygnał,
* trasa,
* kąt,
*ośrodek izotropowy, jednorodny(muszą być różnice twardości akustycznej),
-prawo odbicia,
* warunek konieczny (powstanie kąta i zapewni całkowite odbicie fali),
*warunek wystarczający
5.Rodzaje fal.
Fale wywołane w ośrodku skalnym dochodzą do granic sejsmicznych, które są źródłem fal wtórnych: odbitych , refleksyjnych, załamanych.
-Fala sprężysta- przemieszczanie się drgań w ośrodku sprężystym,
-Fala dyfrakcyjna- powstaje, gdy na drodze fali prostej znajduje się przeszkoda np., w formie uskoku,
-Fala akustyczna- powstaje w powietrzu na skutek detonacji MW i rozchodzi się bezpośrednio nad powierzchnią ziemi,
-Fala nieregularna- powstaje w wyniku rozprzestrzenienia fal innych typów na drobnych niejednorodniach w warstwach przy powierzchownych,
-Fala mikrosejsmiczna- jest spowodowana przyczynami atmosferycznymi,
-Fala poprzeczna- rozchodzi się podobnie jak fala podłużna,
-Fala powierzchniowa- rozchodzi się w środowisku sprężystym wzdłuż jego powierzchni,
-Fala przemienna- powstaje na granicy dwóch ośrodków sprężystych,
-Fala odbita- powstaje, gdy ośrodek skalny różni się twardością akustyczną,
-Fala refrakcyjna- gdy jest całkowite, wewnętrzne odbicie (f. załamana)
-Fala reflekcyjna? - fala odbita,
6.Pomiar siły ciężkości.
Normalna siła ciężkości na powierzchni odniesienia,
γo = -dw / dn
w- rozwiniecie potencjału siły ciężkości w szereg
n- normalne do powierzchni steroidy skierowana na zewnątrz,
Zmieniają kierunek i różniczkują
γo = γa (1+βsin2 φ)
γ- wartość normalnej siły ciężkości na równiku powierzchni odniesienia,
β- spłaszczenie grawitacyjne,
Tw. Claironta
γo - γa (1 + βsin2φ ) 10-2 N/kg
Wzór Helmerta
γo= 978,030(1+0,0005302 m2 φ -0,000007m2 2φ) 10-2 N /kg
Wzór Cassinisa
γo= 978,049 (1+0,0052884sin2 φ - 0,0000059sin22φ)10-2 N/kg
7.Zdjecia grawimetryczne.
W celu wykrycia i rozpoznania struktur geologicznych, które ze wzgl. na różnice gęstości tworzących je i otaczających je skał, ujawniają się w rozkładzie mierzonego pola grawitacyjnego, stosuje się następujące prace pomiarowe zwane zdjęciami grawimetrycznymi:
a) rekonesansowe,
b) regionalne,
c) pół szczegółowe i szczegółowe,.
Ad. a)
Prowadzi się w terenach całkowicie nierozpoznanych pod wzgl. charakteru pola grawitacyjnego. W tej fazie prac jeden punkt pomiarowy przypada na 5-10 km2,
Ad. b)
Mają zwrócić uwagę na regionalną budowę geologiczną badanego rejonu. Jeden punkt pomiarowy przypada na 1-5 km2.
Ad. c)
Prowadzi się w celu wykrycia lokalnych struktur geologicznych.
8.Jednostki siły ciężkości i drugie pochodne.
1 N/kg = 1 m/s2
1 Gal = 10-2 N/kg
1 miliGal = 1mGal=10-3Gal=10-5 N/kg
1mikroGal = 1μGal= 10-6Gal=10-8 N/kg
Druga pochodna siły ciężkości w układzie Si
E - etwesz
1E =10-9 1/s2
9.Wyjaśnij : Izohron, opór pozorny, prędkość pozorna, czas podwójony, pionowy, hodograf.
Hodograf - wykres zależności przebiegu fali sejsmicznej od odległości między punktem jej pobudzenia, a punktem jej obserwacji.
Czas podwójny, pionowy - czas fali, która przebiega od miejsca jej pobrania, a następnie odbija się od warstwy i powrotu. Kąt 0o.
Izohron - miejsca, w których fala ma jednakowe czasy dojścia,
Opór pozorny - jeżeli obliczoną lub zmierzoną wartość potencjału czy natężenia pola elektrycznego nad niejednorodnym ośrodku geologicznym podstawi się ją do wyrażenia Vm= Jp/2Π J- natężenie p. magnetycznego, Vm- potencjał p. magnetycznego, ro- opór właściwy, r- odległość od źródła prądu do punktu obserwowanego; w celu obliczenia oporu właściwego, to otrzyma się wyrażenia odpowiadające fikcyjnemu, jednorodnemu ośrodkowi geologicznemu.
Prędkość pozorna - W znacznych odległościach od źródła powstania fali można przyjąć, że fronty fal są płaskie.
Przy ukośnym padaniu(
- kąt między powierzchnią a czołem fali e) czół fal na odcinek IS1S2I=
x czas przejścia frontu fali punktu S1 do S2 =
t= t2-t1.Prędkość pozorna V*=
Rysunek: