Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 [ 127 ] 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

Например, полевые эксперименты в Белоруссии показали, что высвобождение радона имеет максимум при вибрации с частотой 18 Гц и минимум при 16 Гц [85].

Снова мы имеем дело с эффектом доминантных частот.

Главный вывод этого обсуждения состоит в том, что элек-

мм осадам

-1-1-1-1-1-1-\-1-1-г-1-1-1-г--1-1-1

аСондяфмамяя АСОНД 1974 1975

Рис. 7.30. Элекгрокинетические импульсы, измеряемые парой электродов при дожде и землетрясениях [158]

Изменения напряжений как предвестник

19 20 21 22 2J 24 часы 28 мая 1974 г.

1 2 J

29 мая

Рис. 7.31. Гидравлически измеряемые напряжения [230] при сжатии трещин перед землетрясением (предоставлено Х.С.Суолфом)

трокинетические импульсы, описанные в разделе 4.4 и проиллюстрированные на рис. 7.30, а также деформации ([230]; см. рис. 7.31) и измерения радона, равно как и флуктуации других геофизических полей (которые проявляются перед любым тектоническим событием, включая землетрясения), имеют общее начало.

Сигналы имеют разные формы - отдельных скачков или уединенных деформационных волн со скоростями от 10 до 100 км/сут. Подобные скорости намного меньше, чем скорости обычных Р- и S-волн, но намного больше волновых скоростей, обсуждавшихся в разделе 7.4, и этому надо найти объяснение.

7.5.3. волны ПОВОРОТОВ ВО ФРАГМЕНТИРОВАННЫХ МАССИВАХ

Вновь попытаемся воспользоваться моделью обобщенного континуума, развитой в разделе 5.4, которая включает средне-скоростную динамику наряду с динамикой микроструктурной.

В двухмерном случае модель сводится к такой форме уравнения Син-Гордона :

п Ф

n(0) = -sin

(7.60)

если среднепоступательное движение отделяется [96]. Здесь /-восстанавливающая сила, векторно умноженная на радиус поворота {R а yfj). Векторное произведение в (7.60) определяет объемно-распределенный момент сил.

Вспомним теперь, что на практике регистрирующий датчик прикрепляется к достаточно большому блоку породы. При этом измеряются относительные смещения, которые можно представить в виде du « bdФ (Ь - база измерений).

Для интерпретации измерений важно, что если база Ь меньше размера R блоков, то смещение и » ЬФ; если b > R, то относительное смещение будет Ь [ди/дх) » дФ/дх.

Если блок не отделен трещинами от вмещающей среды, то эти данные могут быть рассчитаны на основе непрерывных полей деформаций и справедлива обычная волновая динамика.

Вообще говоря, блок является элементом фрагментирован-ного массива, а его повороты соответствуют микроструктурной динамике (5.111). В такой среде волновая скорость

С, =

М,- d,

PqJ d2\ Р V

(7.61)

включает два внутренних линейных масштаба И flf, отношение которых позволяет ввести эффективную жесткость С и плотность р. фрагментированного массива (вместо , р для

сплошных пород) [40].

Это значение соответствует реальным скоростям волн во фрагментированных горных массивах. Оно значительно превосходит скорости деформационных волн, обсуждавшихся ранее.

Однако вполне возможна и стационарная волна, бегущая, например, вдоль оси Xj = X с волновой скоростью и It с = С{.

Тогда уравнение (7.59) имеет форму

(7.62)

JO sinO

Сг -

12Ф„А/

, (7.63)

где и оказывается свободным параметром. Решение типа "ступенька" имеет вид

Ф - 4 arctg

ехр ±

x-Ut

(7.64)