В статье приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований акустосейсмических волновых полей, генерируемых при работе поверхностных сейсмических вибраторов. В экспериментах с мощными сейсмическими вибраторами, работающими в частотном диапазоне 5-10 Гц, акустические волны были зарегистрированы на расстояниях до 50 км от источника. Дальнее распространение акустического излучения от вибрационных сейсмических источников наблюдалось при возникновении приповерхностного волнового канала вследствие температурной инверсии. Был обнаружен также эффект акустосейсмической индукции, т.е. возбуждения поверхностных сейсмических волн акустической волной, приходящей от вибратора. Амплитуда индуцированных поверхностных волн в ряде экспериментов превышала амплитуду регистрируемых продольных и поперечных сейсмических волн. Анализ экспериментальных данных показал, что фазовая скорость в индуцированной поверхностной волне совпадает со скоростью звука в воздухе, а групповая скорость, определяющая скорость переноса энергии, равна скорости поверхностной волны Релея в грунте.
Приведены результаты комплексного математического моделирования возбуждения акустосейсмического поля при работе сейсмического вибратора, включающего моделирование процесса излучения гармонической акустической волны вибратором и захвата ее приповерхностным волновым каналом, процесса дальнего распространения низкочастотной акустической волны при наличии волнового канала, процесса индукции поверхностной сейсмической волны приходящей гармонической акустической волной. Показано, что акустосейсмическая волна, распространяющаяся на границе упругая земля - атмосфера является аналогом волны Стонели, которая реализуется при наличии приповерхностного низкотемпературного слоя в атмосфере. Определены поляризационные характеристики и условия резонансного увеличения амплитуды индуцированной поверхностной сейсмической волны.

Вложения:

Полный текст

[pdf]

311 Kb