Способ исследования недр

,1125562 9) 1/00 ОМИТЕТ СССРРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ ГОСУД ЛРСТВЕНН О ДЕЛАМ ИЗОТЕПЬСТ АЕП ОРЛИНОМУ 6088/24-2502,821.84. Бюл.Вербицкийтитут прики математ 21) 33 22) 08 46) 23 72) Т 71) И 1 еханик 4 дных проблеми АН Украинской татов ничес(56) 1,Авторское свидетельство СССРВ 507844 кл. С 01 Ч 5/0019742. Авторское свидетельство СССРУ 665281 кл. С О 1 Ч 1/00, 1978(прототип). 54 ) (57 ) СПОСОБ ИССЛЕДО ВАНИЯ НЕДР,аключающийся в том, что в изучаемой области недр возбуждают монохроматические упругие колебания, одной частоты, регистрируют их не менее чем в трех точках, измеряют параметры колебаний и по их изменению судят о состоянии недр и о расноложешш аномалии, о т л и ч а ю .ц и й с я тем, что, с целью уменьшения трудоемкости способа, измеряют амплитуды первой и второй гармоник регистрируемых колебаний, разность фаз первой гармоники регистрируемых и возбуждаемыхмонохроматических упругих колебаний и на основе,нализа резуль.измерений судят о физико-мехаком состоянии недр.Изобретение относится к геофизическим исследованиям недр Земли иможет быть использовано для изученияфизико-механического состояния и строения земной коры, исследования геоди.намических явлений, в том числепредшествующих землетрясениям, нрипоисковоразведочных работах нанефть и гаэ.Известен способ исследования 10недр, основанньгй на. изучении пространственно-временнога распределенияв Земле геофизических и геохимических полей 1,Однако в способе нет надежной мето 15дики учета влияния изменения параметров аномалий на вариации естественных геофизических и геохимическихполей,.Наиболее близким к изобретению20является способ исследования недр,эаключаюнвгйся в том, что в изучаемойобласти недр возбуждают монохроматические упругие колебания одной часто.ты, регистрируют их не менее, чем 25в трех точках, измеряют параметрыколебаний и по их изменению судято состоянии недр и о расположениианомалии 12,Недостатком известного способаявляется сложность техническихсредств для генерации и возбужденияв земле дискретного набора монохроматических упругих колебаний, чтоведет к повьнпению трудоемкости работЦель изобретения - уменгнпение35трудоемкости способа,Поставленная цель достигаетсятем. что согласно способу исследования цедр, заключающемуся в том, что40в изучаембй области недр возбуждаютмонохроматические упругие колебанияодной частоты, регистрируют их неменеечем в трех точках, измеряютпараметры колебаний и по их изменению судят о состоянии недр и орасположении аномалии, измеряютамплитуды первой и второй гармоникрегистрируемых колебаний, разностьфаз первой гармоники регистрируемыхи возбуждаемьгх монохроматическихупругих колебаний и на основе анализа результатов измерений судят офизико-механическом состоянии недр.Предлагаемый способ основан наявлении трещинного ангармонизма, т,е 55нелинейном искажении формы монохроматического колебания и обогащенииего гармониками кратных частот,которое происходит в результате распространения упругой волны в микротрещицоватой. среде и на зависимости скорости распространения волиь, степени проявления явления ангармоцизма от величины трещицоватости горной породы и ее напряженно-деформированного состояния.Например,уменьшение амплитуды волны кратной врастать(второй гармоникиги возрастание амплитуды волны основной частоты свидетельствует об увеличении напряжений в проэвучиваемом массиве горных пород. Скорость распространения упругой волны, движущейся в направлении, перпендикулярном к преобладающей системе трещин, увеличивается, а разность фаз уменьшается. Увеличение нелинейного искажения изучаемой волны свидетельствует о разгрузке массива. Увеличение 1 уменьгпение) разности фаэ указывает на рост сокращение)трещин, плоскость которых перпендикулярна к направлению распространения изучаемой волны, Таким образом оценивается ориентация напряжения.Изучение соотношения между амплитудами кратной и основной частот в различных точках района исследований позволяет определить плановое положение зоны повьнненной трещиноватости(в трещиноватых зонах это соотношение аномально высокое), а по данным о распределений по площади значений разности фаз судят о степени трещиноватости пород(с увеличением трещиноватости разность фаэ растет . По форме и длительности аномалий .временных вариаций волновых параметров судят о динамике напряженно- деформированного состояния земной коры в точке наблюдения, о силе и времени толчка; сила толчка определя. ется интервалом времени аномальных изменений измеряемых значений волновых параметров и растет с увеличением длительности аномалии, а время толчка - окончанием аномальных изменений параметров, т,е. временем их стабилизации. Ориентация базы измерения, на которой выявлены аномаль. ные изменения во времени регистрируемых волновьгх параметров, указывает направление на источник аномалии, например на очаг землетрясения.Согласно предлагаемому способу в изучаемой области земной коры с помощью специального устройства, на 3 1125562 4пример сейсмического внбратора, излучателя и приемника., характери магнитострикционного или пьезоэлек- зующую скорость распространения этой трического преобразователя возбуждают же волны)и записывают инФормацию об монохроматические упругие колебания измеряемых волновых параметрах. По одной частоты, регистрируют изменению во времени значений регист упругие колебания не менее чем в рируемых параметров судят об измене трех пунктах Земли, не лежащих иа ниц Физико-механического состояния одной прямой, с помощью сейсмоприем- недр.ников или пьезоэлектропреобразовате- Использование изобретения поэвол 4 лей измеряют амплитуды первой и 10 ет упростить технические средства второй гармоникнелинейное искажение для возбуждения в земле монохроматииэлучаемых колебаний волны и разность ческих упругих колебаний и уменьщить Фаз колебаний основной частоты у трудоемкость работ,Составитель И.Николаев Редактор О.Бугир Техред Т.Фанта КорректорВ.Синицкая Заказ 8534/34 Тираж 710 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раутпская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4