Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Скорость упругих волн и упругие модули осадочных пород





Осадочные горный породы характеризуются диапазоном изменения скорости распространения волн от 0,38 км/с в глинах и сухих суглинках, залегающих вблизи поверхности земли, до 6,5 км/с в известняках (глубина около 1 км).

Скорость в однородных по составу породах повышается с глубиной из-за роста давления, действие которого приводит к уменьшению пористости и увеличению упругости их твердого скелета

Зависимость скорости от глубины выражается формулами:

, ; (4.12)

или экспоненциальной зависимостью

, (4.13)

где k – коэффициент;

;  величина, связанная с вертикальным градиентом скорости dv/dZ:

(4.14)

Численные значения коэффициентов в формулах определяются по данным акустического и ультразвукового каротажа скважин.

До глубины 5 км, которой соответствует увеличение давления примерно до 130 МПа, характерно быстрое разрастание скоростей распространения волн как в осадочных, так и в изверженных породах, но в осадочных она увеличивается быстрее, чем в изверженных. По-видимому, горная порода при относительно малых давлениях (до 10 МПа) имеет свойства упругой среды благодаря уменьшению пористости и закрытию трещин. При больших давлениях модуль Юнга растет быстрее, чем плотность, скорость продолжает повышаться, но гораздо медленнее.

Поскольку с пористостью тесно связана величина удельного сопротивления, то между скоростью и удельным сопротивлением существуют эмпирические зависимости вида

, (4.15)

где к – кажущееся удельное сопротивление;

а =1948;

;=1/6.

Осадочные породы отличаются значительной анизотропией скоростей; для пород с глинистыми прослоями коэффициент анизотропии может достигать 1,21,3.

Экспериментальные работы показали, что на скорость распространения волн в осадочных породах больше влияют изменения пористости, плотности и состав заполнения порового пространства, чем состав минерального скелета.

 

30. Скорость упругих волн и упругие модули
магматических и метаморфических породы

Скорости распространения волн в главных породообразующих минералах кислых пород характеризуются довольно высокими значениями. Например, в микроклине, ортоклазе, кварце и пла­гиоклазах (альбите и олигоклазе) vp= 6,245,7 км/с, а vs= 4,113,07 км/с. Биотит отличается низкими для этой группы породообразующих минералов скоростями: vp =5,13 км/с, vs =2,98 км/с.

В породообразующих минералах основных пород (роговая обманка, пироксен) vp =7,01–7,8 км/с, vs= 3,99–4,39 км/с. Большое влияние на величину скорости оказывает свойство минералов кристаллизоваться в различных формах и изменять кристаллическое строение под воздействием термодинамических условий: породы с более компактными кристаллическими структурами характеризуются более высокой скоростью волн и плотностью.

Скоростные характеристики минералов метаморфических пород изучены слабо.

Магматические и метаморфические породы имеют небольшую пористость, но она достаточно сильно сказывается на скорости. Скорости продольных волн в перидотите (6,0–7,3 км/с), диорите и граните (3,9–5,3 км/с) в значительной степени зависят от коэффициента водонасыщения образца.

В водонасыщенных магматических и метаморфических породах скорости волн более высокие, чем в газонасыщенных. Породы кислого состава характеризуются наибольшими изменениями скорости (0,5–2,0 км/с), породы основного и ультраосновного состава – наименьшими изменениями скорости (0,1–1,0 км/с) вследствие вытеснения газа из порового пространства и замещения его водой. Особенно большое значение имеют трещиноватость и раздробленность пород, приводящие к резкому уменьшению скорости.

Исследование коэффициента анизотропии показало, что для гранитов с гнейсовидной структурой скорости распространения волн вдоль напластования и перпендикулярно к нему различаются почти на 1 км/с, в то время как у гранитов с массивной структурой – от 0,05 до 0,6 км/с.

Скорости распространения волн в магматических породах за­висят в значительной степени от основности пород, увеличиваясь вместе с ней. В гранитах v =5,1–6,0 км/с, в диоритах 5,3–6,5 км/с, в габбро 6,1–7,4 км/с, в неизмененных гипербазитах 7,8–8,7 км/с. Для метаморфических пород характерна зависимость скорости волн от степени метаморфизма.

Магматическим и метаморфическим породам свойственна сильная корреляционная зависимость скорости от плотности. При плотности от 2,5 до 3,0 г/см3, характерной для большей части кристаллических пород, скорость почти линейно зависит от плотности, увеличиваясь на 0,25 км/с с повышением плотности на 0,1 г/см3.

В ультраосновных породах скорость, так же как магнитная восприимчивость и плотность, зависит от характера и степени их изменения и колеблется от 3,9 до 8,1 км/с.

 







Дата добавления: 2015-03-11; просмотров: 2142. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...


Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...


Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...


Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Краткая психологическая характеристика возрастных периодов.Первый критический период развития ребенка — период новорожденности Психоаналитики говорят, что это первая травма, которую переживает ребенок, и она настолько сильна, что вся последую­щая жизнь проходит под знаком этой травмы...

РЕВМАТИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ Ревматические болезни(или диффузные болезни соединительно ткани(ДБСТ))— это группа заболеваний, характеризующихся первичным системным поражением соединительной ткани в связи с нарушением иммунного гомеостаза...

Основные симптомы при заболеваниях органов кровообращения При болезнях органов кровообращения больные могут предъявлять различные жалобы: боли в области сердца и за грудиной, одышка, сердцебиение, перебои в сердце, удушье, отеки, цианоз головная боль, увеличение печени, слабость...

Вопрос 1. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации К коллективным средствам защиты относятся: вентиляция, отопление, освещение, защита от шума и вибрации...

Задержки и неисправности пистолета Макарова 1.Что может произойти при стрельбе из пистолета, если загрязнятся пазы на рамке...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия