Решение: Анализ сейсмограмм взрыва
Статья к заданиюСейсморазведка
Прочитайте текст и выполните задания.
Сейсморазведка
Сейсморазведка
–
это раздел геофизики, основанный на регистрации упругих волн и извлечении из них различной геолого-географической информации. Зародилась в начале 1920-х гг. При помощи сейсморазведки изучается глубинное строение Земли, определяются месторождения полезных ископаемых (преимущественно, нефти и природного газа).
Горные породы характеризуются различными скоростями распространения упругих волн. По значению скорости упругой волны геологический разрез разделяется на относительно однородные слои горных пород, на границе которых скорость меняется скачками. Наличие резких границ раздела между пластами приводит к образованию вторичных волн
–
отражённых и преломлённых волн.
На рисунке схематично представлен
сейсмический метод отражённых волн, который используется для поиска полезных ископаемых.
Различают поверхностные и объёмные сейсмические волны. В свою очередь объёмные волны различаются на продольные (P-волны) и поперечные (S-волны).
Продольные сейсмические волны (P-волны, или волны сжатия)
–
наиболее быстрые волны, распространяющиеся от источника сейсмических колебаний и представляющие собой последовательное сжатие и разряжение материала. Продольные волны проходят через все среды. Их скорость в 1,7 раза больше, чем скорость поперечных волн.
Поперечные сейсмические волны (S-волны, или волны сдвига)
–
сейсмические волны, распространяющиеся медленнее, чем продольные Р-волны и состоящие из упругих колебаний, поперечных по отношению к направлению распространения волны. Поперечные волны не проходят через жидкость.
Поверхностные сейсмические волны
–
сейсмические волны, распространяющиеся только вдоль поверхности Земли. Скорость поверхностных волн меньше скорости поперечных волн. Именно поверхностные волны вызывают самые сильные разрушения.
В случае локальных или близлежащих землетрясений разница прибытия P- и S- волн может использоваться для определения дистанции от события.
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Чтобы точно определить, где находится эпицентр землетрясения или взрыва, необходимо получить сейсмограммы в трёх точках Земли. На рисунке представлены сейсмограммы, полученные на трёх станциях после произведённого взрыва. Какие выводы соответствуют полученным экспериментальным данным?
Решение по шагам
4 шагаP-волна распространяется быстрее S-волны, поэтому сначала на каждой станции регистрируется P-волна, а затем S-волна.
На станции 1 промежуток времени между регистрацией P- и S-волн наибольший. Это означает, что станция 1 расположена дальше всего от места взрыва.
$$t_{S1}-t_{P1} > t_{S2}-t_{P2} > t_{S3}-t_{P3}$$На сейсмограмме станции 3 расстояние между отметками P и S больше длины отрезка, соответствующего 5 мин, поэтому запаздывание S-волны превышает 5 мин.
По представленным сейсмограммам нельзя сделать вывод об увеличении скорости сейсмической волны при приближении к источнику. Также на рисунке зарегистрированы дополнительные колебания, поэтому утверждение об отсутствии поверхностных волн неверно.
Правильные ответы: 1, 2.
Где здесь ошибаются
Путать расстояние до источника с амплитудой колебаний.
Считать, что более поздний приход S-волны сам по себе означает большую скорость.
Не сравнивать интервал между приходом P- и S-волн с масштабом 5 мин.