Розроблено спосіб визначення параметрів стандартної триконстантної реологічної моделі, яку пропонується застосувати до опису сейсмічних хвиль у грунтових шарах. Особливість способу полягає в тому, що для визначення трьох реологічних параметрів моделі достатньо мати одну експериментальну криву повзучості грунтового шару. Прокоментовано деякі особливості цього способу.

Рассмотрена природа волнового поля, регистрируемого ниже опорно-доминирующего сейсмического горизонта "Р" в Среднекуринской впадине Азербайджана. Приведен краткий обзор выполненных работ; указывается на ошибочность, на наш взгляд, некоторых предположений о том, что наблюдаемое волновое поле ниже "Р" горизонта формируется в основном кратными отражениями. Начиная с внедрения в практику сейсморазведки метода общей глубинной точки, отдельные площади Среднекуринской впадины Азербайджана, в том числе Евлах-Агджабединского прогиба, изучались с различной степенью кратности прослеживания. На основе этого выявлено и картировано достаточно большое количество перспективных структур. Однако строение мезозойских пород, в частности, отложений верхнего мела, до сих пор остается недостаточно изученным. Изучение геологического строения мезозойских отложений, считающихся перспективными относительно нефтегазоносности, является актуальной геологической задачей, с которой связано развитие нефтегазовой отрасли промышленности Азербайджана. На исследуемых площадях Среднекуринской впадины проведены разведочные работы комплексом геофизических методов на современном техникометодическом уровне и получены новые результаты. На построенных сейсмических разрезах выделены динамически выраженный и хорошо прослеживаемый сейсмический горизонт, соответствующий поверхности мезозоя, и находящиеся глубже него, относительно слабые, короткие, прерывистые отражающие границы (оси синфазности отраженных волн), которые характеризуют строение внутри мезозойских отложений. Согласно исследованиям на основе моделирования и скоростного анализа доказано, что природа волнового поля во временном интервале, соответствующем отложениям мезозоя, обусловлена прерывистыми однократными отражениями от вулканогенно-карбонатных отложений позднего мела.

Приведена лазерная гетеродинная система для регистрации малых смещений и вибраций удаленных объектов. Использование дополнительного компенсационного интерферометра позволило компенсировать влияние флуктуаций состояния окружающей среды на результаты измерений. Приведены результаты регистрации сейсмических колебаний при разных вариантах работы установки. Эксперименты продемонстрировали эффект устранения возмущений показателя преломления воздуха и частотной нестабильности лазеров путем аппаратной и программной компенсации нестабильностей.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д217.321

Шифр НБУВ: Ж14153 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Акустико-гравітаційні хвилі (АГХ) являють собою сукупність акустичних і гравітаційних хвиль. Джерелами АГХ є багато природних і техногенних явищ. Рух АГХ на висотах іоносфери супроводжується генерацією збурень магнітного й електричного полів. Основну роль відіграє наявність плазми. Механізми генерації магнітних і електричних збурень у приземній атмосфері, які викликаються АГХ, вивчені значно гірше. Обгрунтування можливості генерації електромагнітних збурень у приземній атмосфері під дією АГХ є актуальною задачею. Мета даної роботи - опис механізму генерації збурень електричного та магнітного полів у приземній атмосфері під дією АГХ і оцінка амплітуд цих збурень для різних джерел АГХ. Вплив на геосфери цілої низки високоенергійних джерел часто призводить до генерації синхронних збурень акустичного та геоелектричного (атмосферного) полів. Водночас спостерігається приблизна пропорційність амплітуди збурень атмосферного електричного поля й амплітуди тиску. За даними спостережень з використанням рівняння Максвела виконано теоретичні оцінки збурень електричного та магнітного полів. Одержано прості співвідношення, які надають змогу оцінити амплітуди електричного та магнітного полів під дією АГХ, що генеруються природними та техногенними джерелами. Виконано оцінки амплітуди електричного і магнітного полів, генерованих у приземній атмосфері внаслідок руху АГХ природного й техногенного походження. Показано, що амплітуди електричного та магнітного полів, генерованих АГХ, є достатніми для реєстрації існуючими електрометрами-флюксметрами та магнітометрами-флюксметрами. Значення амплітуд електричного та магнітного полів, генерованих у приземній атмосфері під дією АГХ, є достатні для активізації взаємодії підсистем у системі Земля - атмосфера - іоносфера - магнітосфера. Висновок: результати оцінок добре відповідають результатам нечисленних спостережень.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д443.417 + Д217.3 + В251.103.5

Рубрики:

Сейсмічні методи пошуків та розвідки

Сейсмічні хвилі

Коливання < Теорія пружності >

Шифр НБУВ: Ж14153 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Одним з основних сейсмічних атрибутів, які широко застосовують для виявлення і вивчення латеральних змін геологічного середовища, таких як виклинювання, розривні порушення, тріщинуваті зони і поховані палеорусла, є когерентність сейсмічних зображень. Запропоновано новий метод розрахунку цього популярного сейсмічного атрибута, що грунтується на узагальненій математичній моделі сейсмічного зображення. Модель допускає довільне варіювання не тільки амплітуд сигналу і дисперсій шуму, а й залишкових часових затримок сигналу в межах ковзного уздовж зображення просторово-часового вікна, в якому розраховують когерентність. Під залишковими часовими затримками розуміються флуктуації часів приходу сигналу після вирахування тренду, що апроксимується поліномами першого або другого порядку. Описано ітераційний алгоритм оптимізованого оцінювання параметрів узагальненої математичної моделі сейсмічного зображення, потрібних для нового методу розрахунку когерентності. Алгоритм використовує детерміновану регуляризацію. Запропонований метод випробуваний і зіставлений з одним з традиційних аналогів на модельних матеріалах. Крім того, нову міру когерентності успішно використано під час вивчення тріщинуватих зон вугленосних товщ у Донецькому басейні і одного з газових родовищ у Дніпровсько-Донецькій западині.

Проведено сопоставление экспериментальных и рассчитанных значений глубины кровли переходной зоны между верхней и нижней частями мантии Земли. Доказано, что эта граница соответствует началу полиморфных преобразований мантийных пород. Оценена величина скачка скорости продольных сейсмических волн на уровне 0,45 км/с. Изучены изменения глубины кровли вследствие вариаций температуры под влиянием активного тепломассопереноса по схеме адвекционно-полиморфной гипотезы. Продемонстрировано приблизительное соответствие результатов (в пределах погрешностей вычислений) экспериментальным данным в различных регионах континентов. Под океанами ситуация в настоящее время остается неопределенной преимущественно за счет расхождения экспериментальных данных различных авторов.

Числово досліджено процес розповсюдження хвиль в двошарових грунтових середовищах згідно з моделлю нелінійного рідкого трикомпонентного середовища. Розглянуто випадки циліндричної та сферичної симетрії. Для опису процесу розповсюдження хвиль застосовано рівняння механіки суцільних середовищ. Наведено закономірності розповсюдження хвиль тиску по радіальній координаті у двошаровому грунтовому середовищі для випадків циліндричної та сферичної симетрій. Проведено аналіз результатів залежно від параметрів шарів для обох випадків симетрій.

Розв'язуючи різноманітні прикладні задачі інженерної та нафтогазової геології, геофізики та геодинаміки, дослідники часто використовують методи, що базуються на явищі сейсмоелектричного ефекту 2 роду, оскільки електромагнітне поле електрокінетичного походження набагато інформативніше, ніж сейсмічне, що його породило, і дозволяє визначати важливі петрофізичні параметри (наприклад, пористість та флюїдопроникність) геологічного середовища. На першому етапі дослідження цього ефекту виникає необхідність розв'язування пружнодинамічної задачі, об'єктом дослідження якої є процеси поширення пружних хвиль у пористих вологонасичених кусково-однорідних середовищах. Ця задача також має самостійне значення при моніторингу еконебезпечних явищ, зокрема, деформаційних процесів в грунтових масивах (особливо у гірських районах), які пов'язані з їх просіданням внаслідок карстопроявів, землетрусів, фільтрації атмосферних опадів на схилах та іншими явищами. Мета роботи - побудова математичної моделі поширення пружних хвиль у кусково-однорідних середовищах; створення програмних засобів для її числової реалізації та апробація її ефективності; проведення числових досліджень залежності розподілу компонент переміщень на границі півпростору від параметрів середовища. Для створення математичної моделі задачі використано теорію Біо, а для побудови її числово-аналітичного розв'язку - непрямий метод приграничних елементів, який базується на теорії методів граничних інтегральних рівнянь. Розроблено програмне забезпечення, яке реалізує метод приграничних елементів для чисельно-аналітичного моделювання пружнодинамічної задачі, та обгрунтовано його ефективність. Проведено обчислювальні експерименти для оцінки похибок дискретизації приграничної області та апроксимації математичної моделі. Висновки: досліджено вплив зміни флюїдопроникності та пористості включення у формі паралелепіпеда на розподіл компонент переміщень на границі півпростору. Наведено практичні рекомендації по розпізнаванню включень.

Рассмотрено распространение продольных сейсмических волн в верхней мантии Украины. Показано, что для объяснения времен прихода волн на удаленные сейсмостанции, когда значительная часть их пути проходит по верхней мантии, необходимо принять скоростную модель с зоной пониженной скорости под корой зон современной активизации. Аномалия скорости отвечает прогнозированной в соответствии с представлениями адвекционно-полиморфной гипотезы и вызвана повышением температуры пород верхней мантии по сравнению с температурами под докембрийской платформой в том же интервале глубин. Возможна небольшая степень плавления мантийных пород.

Використання мереж штучних нейронів у задачі побудови годографів сейсмічних хвиль надає змогу створювати нелінійні моделі поля часів поширення P - і S-фаз сейсмічних хвиль як функцій декількох аргументів: глибини розміщення вогнища, магнітуди, азимуту надходження хвиль і епіцентральної відстані. Побудову тривимірних годографів розглянуто на прикладах сейсмічних записів українських сейсмостанцій і їх використання для моделювання годографів та інверсії останніх. Наведено приклади інверсії годографа в межах моделі Герглотца - Віхерта, а також особливості застосування моделі в реальному середовищі для одиничних сейсмостанцій і узагальнення для випадку довільних координат джерела і точки реєстрації сигналу в Чорноморському регіоні.

Исследованы параметры ударно-волнового источника в атмосфере и вызванных им сейсмических колебаний. Проведено моделирование атмосферных и сейсмических процессов, вызванных пролетом и взрывом Челябинского метеороида 15 февраля 2013 г. Результаты моделирования сравнены с результатами наблюдений, выполненных на ряде сейсмических станций. Показано, что продолжительность ударно-волнового воздействия была близка к 97 с, время запаздывания ударной волны в местах разрушений по отношению к моменту ее генерации на высотах 23 - 53 км составляло 77 - 295 с при удалениях 23 - 84 км. Установлено, что длина области разрушений под действием ударной волны при избыточном давлении не менее 0,7 кПа составила 125 - 130 км, а ее ширина на разных участках траектории метеороида - 16 - 60 км. Найдена регрессия для зависимости длительности сейсмического сигнала от пройденного сейсмической волной расстояния. По результатам расчетов и наблюдений характерное время воздействия сейсмического источника составляло около 40 с. Для сейсмических колебаний с периодом 20 - 50 с установлена зависимость групповой скорости от периода. По оценкам, глубина затухания сейсмических волн с частотами 0,25 - 3,0 Гц была около 10 - 20 Мм, а скорость движения земной коры - 5,7 - 7,0 мкм/с. Заключение: результаты моделирования и оценок хорошо согласуются с результатами наблюдений.

Розроблено методику моделювання стохастичного поведінки пружних систем за сейсмічного впливу на основі теорій і методів вейвлет-аналізу, нелінійної механіки, скінченних елементів. Виконано імовірнісне моделювання сейсмічного впливу із заданою магнітудою і максимальною амплітудою горизонтальної сейсмічної хвилі за допомогою статистичного підходу Руіза, Пензієна та теорії рухомих хвиль. Враховано поперечну згинальну хвильову реакцію системи у вигляді початкової недосконалості форми. За наявності реального запису прискорення і переміщення грунту імовірнісне моделювання сейсмічного впливу виконується за допомогою вейвлет-аналізу та теорії рухомих хвиль. Розв'язано тестову задачу про нестаціонарні стохастичні коливання вертикального пружного стержня за сейсмічного впливу різної магнітуди за допомогою прямого методу числового інтегрування Рунге - Кутти четвертого порядку. Оцінено вплив хвильової реакції та осьової стискаючої сили на статичні і динамічні характеристики стрижн. Виконано вейвлет-аналіз реакцій стрижня на сейсмічний вплив в частотно-часовому просторі.

Мета роботи - проведення математичного моделювання процесів збудження та поширення сейсмічного хвильового поля у горизонтально-шаруватому ізотропному пружному півпросторі; узагальнення отриманих результатів на випадок поглинаючих середовищ; числова реалізація розробленої методики розрахунку сейсмічних хвиль, збуджених точковим джерелом у вигляді простої сили (яка залежить від часу) у горизонтально-шаруватому середовищі з поглинанням; побудова стійких алгоритмів і програм для числових розрахунків синтетичних сейсмограм; проведення обчислювальних експериментів для верифікації результатів. Методика передбачає введення первинних хвильових полів, збуджених простою силою на поверхні або всередині горизонтально-шаруватого ізотропного пружного півпростору з поглинанням. Вона базується на використанні інтегралів Бесселля - Мелліна, матричного методу Томсона - Хаскелла та його модифікацій. Розроблено ефективний і стійкий метод обчислення синтетичних сейсмограм для багатошарового горизонтально-шаруватого ізотропного середовища з поглинанням. Метод враховує наявність вільної поверхні, наявність точкового джерела у вигляді простої сили, розміщеного на поверхні або всередині півпростору, інтерференційні явища, пов'язані з тонкошаруватістю. Для підвищення стійкості розрахунку хвильового поля зроблено перехід від характеристичних матриць четвертого порядку до матриць шостого порядку. Проведено моделювання явища резонансу в горизонтально-шаруватому півпросторі, причиною якого є наявність верхнього шару знижених швидкостей. Наукова новизна. За допомогою введення первинних хвильових полів, використовуючи матричний метод, розроблено числово-аналітичний підхід до моделювання хвиль у горизонтально-шаруватих ізотропних неідеально пружних середовищах. Побудовано алгоритми і програми для розрахунку синтетичних сейсмограм на вільній поверхні таких середовищ. Ці програми надають змогу досліджувати вплив зміни параметрів середовища та джерела у вигляді зосередженої довільно спрямованої сили на синтетичні сейсмограми. Практичне значення розробленої методики полягає у можливості як аналітично, так і числово досліджувати хвильові процеси, що протікають у шаруватих середовищах. Побудований алгоритм розрахунку сейсмічного хвильового поля у горизонтально-шаруватому півпросторі можна використати для розроблення методики обчислення хвильового поля, породженого зсувною дислокацією, для розроблення способів виявлення механізму та визначення параметрів вогнищ землетрусів.

Обернення годографа в 2D постановці, яке одержано скінченно-різницевим розв'язанням ейконалу, здійснено за допомогою методу імітації "відпалу" в задачі комбінаторної оптимізацїі для негладких і переривчастих функцій. Як цільову функцію використано годографи сейсмічних досліджень ГСЗ території України (профіль DOBRE-5). Швидкісну функцію середовища відновлювали за двовимірними опублікованими моделями швидкостей поширення P-хвиль. Детально показано тонкощі оптимального функціонування алгоритму імітації "відпалу" і режими фільтрації вихідної функції в процесі мінімізації функції вартості втрат.

Розглянуто дослідні роботи з вивчення сейсмостійкості Великої лаврської дзвіниці Києво-Печерського заповідника, дослідження її реакції на зовнішні сейсмічні впливи різного походження. Наведено результати спектрального аналізу записів сейсмічних коливань. Визначено власні частоти коливань дзвіниці. Проаналізовано експериментальні дані сейсмічних спостережень і виконано порівняння з теоретичною моделлю коливань дзвіниці. Сейсмічні коливання виміряно за допомогою акселерометра ZET 048C і велосиметра GURALP CMG-40T на чотирьох рівнях дзвіниці та на відстані 10 м від неї. Точки спостережень розташовано у прорізах зовнішніх несівних стін для виключення фонових впливів від коливань другорядних елементів конструкції дзвіниці. Одержано трикомпонентні записи реакції дзвіниці на зовнішній мікросейсмічний шум. Визначено амплітуди спостережених коливань і проведено спектральний аналіз швидкості та прискорення їх поширення. Результати натурних спостережень збіглися в інженерному діапазоні частот із значеннями параметрів коливань, розрахованих для математичної моделі дзвіниці. Встановлено, що за збільшення висоти встановлення пунктів спостережень над земною поверхнею значення усереднених амплітуд прискорення не підвищуються, а усереднених амплітуд швидкості зростають за експоненційним законом. Розроблено методику періодичного дослідження технічного стану дзвіниці шляхом перевірки стабільності частотного складу та амплітуд коливань, зареєстрованих у визначених точках дзвіниці. Методика не потребує проведення довготривалих технічних обстежень споруди.

Запропоновано використання даних сейсмічних досліджень ГСЗ території України для побудови нейромережевих моделей поля часів вступу сейсмічних сигналів, які надають змогу конструювати годографи поздовжніх хвиль уздовж довільно орієнтованих профілів у регіонах, що не мають сейсмічних спостережень, або коригувати швидкісний розріз, використовуючи один з методів обернення годографа. Наведено порівняння змодельованих часів вступу поздовжніх хвиль з такими, що були зареєстровані на території України.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д211.2 + Д217.3-3

Рубрики:

Оболонка Землі

Сейсмічні хвилі

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Д217.3 + Д217(45УКР4-4ДНІ-2КРИ)9

Рубрики:

Сейсмічні хвилі

Сейсмологія

Шифр НБУВ: Ж14153 Пошук видання у каталогах НБУВ