| 8406202 9216 1210 912 1рясений, составления карт изосейст, при сейсмическом районировании и микрорайонировании территории.
Лит.: Шебалин Н. В., Соотношение между балльностью и интенсивностью землетрясений в зависимости от глубины очага. "Бюлл. Совета по сейсмологии", 1957, № 6; Горшков Г. П., ШенкарёваГ. А., О корреляции сейсмических шкал, "Тр. Ин-та физики Земли", 1958, № 1 (168); Назаров А. Г., Дарбинян С. С., Основы количественного определения и интенсивности сильных землетрясений, Ер., 1974.
Г. П. Горшков
СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ, колебания, распространяющиеся в Земле от очагов землетрясений, взрывов и др. источников. Вблизи очагов сильных землетрясений С. в. обладают разрушит. силой при доминирующем периоде в десятые доли сек. На значит. расстояниях от эпицентров С. в. являются упругими волнами.
Рис. 1. Блок-диаграмма колебаний в продольной (а) и поперечной (6) сейсмических волнах.
Продольные С. в. (Р) переносят изменения объёма в среде- сжатия и растяжения. Колебания в них совершаются в направлении распространения (рис. 1, а). П о п е р е ч н ы е С. в. (S) не образуют в среде объёмных изменений и представляют собой колебания частиц, происходящие перпендикулярно направлениям распространения волны (рис. 1, 6). В каждый момент и в каждой точке среды сейсмич. колебания удовлетворяют (для Р и S волн) волновым уравнениям. В однородной изотропной упругой среде скорости распространения продольных (а) и поперечных (в) волн определяются формулами:
[2312-1.jpg]
Здесь
[2312-2.jpg]
к - модуль всестороннего сжатия; л(ламбда) и М(мю) - константы Ляме, причём ц наз. модулем сдвига. Скорость продольных волн больше поперечных.
Особенность распространения С. в. (упругих волн в твёрдой среде) состоит в том, что при косом падении на поверхность раздела сред с различными параметрами (скоростями и плотностями) волны одного типа, напр. продольной, возникают, кроме отражённой и преломлённой продольных волн (рис. 2), волны отражённые и преломлённые поперечные.
Рис. 2. Отражение и преломление продольных волн (Р) на границе раздела.
Вблизи поверхностей раздела в Земле возникают поверхностные С. в. При распространении неоднородной волны SH вдоль горизонтального слоя возникает волна Лява. В случае падения на граничную плоскость волны Р в слое могут возникать отражённые волны Р и SV. При этом, если а2>в2>а1>в1, где а1 и в1) - скорости в слое, а а2 и в2 -в неприлежащей среде, то как отражённая Р, так и отражённая SV при малом e1 обладают свойством полного внутр. отражения. В результате в слое формируются волны Рэлея. Они, как и волны Лява, обладают дисперсией скоростей. Волны Рэлея возникают в полупространстве без слоистости. Тогда они не диспергируют и их скорость с ~0,9в.
Волны Р и S распространяются из источника по объёму Земли. Они наз. объёмными. Их амплитуда для однородной и изотропной среды убывает обратно пропорционально расстоянию. Поверхностные волны, распространяясь вдоль поверхности, обладают амплитудой, убывающей обратно пропорционально корню квадратному из расстояния. По этой причине в колебаниях от удалённых землетрясений по амплитуде доминируют поверхностные волны.
Благодаря изменениям свойств Земли с глубиной изменяются и скорости распространения объёмных С. в. Это приводит к их рефракции в недрах Земли.
Рис. 3. Зависимость скорости продольных (Р) и поперечных (S) волн от глубины Земли.
Наблюдения на поверхности Земли над распространением С. в. позволяют исследовать строение Земли. Зависимость скорости распространения волн Р и S от глубины (рис. 3) позволила выявить ряд оболочек "твёрдой" Земли. Подробности строения Земли см. в ст. Земля.
Лит.: С а в а р е н с к и й Е. Ф., К и р н о с Д. П., Элементы сейсмологии и сейсмометрии, 2 изд., М., 1955; Буллен К.-Е., Введение в теоретическую сейсмологию, пер. с англ., М., 1966; Саваренский Е. Ф., Сейсмические волны, М., 1972; Б р е х о в-с к и х Л. М., Волны в слоистых средах, 2 изд., М., 1973. Е. Ф. Саваренский.
СЕЙСМИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ, станции для регистрации колебаний земной поверхности, вызываемых землетрясениями, а также для первичной обработки полученных записей. В зависимости от решаемых задач С. с. подразделяются на телесейсмические и региональные.
Телесейсмические станции предназначены для регистрации сейсмич. сигналов в основном на эпицентральном расстояния св. 2000 км. Эти станции снабжены стандартной сейсмич. аппаратурой: короткопериодными сейсмографами высокой чувствительности в полосе пропускания 10-0,7 гц; широкополосными сейсмографами ср. чувствительности с полосой пропускания 10-0,05 гц; часть станций оснащена длиннопериодными сейсмографами ср. чувствительности с полосой пропускания 0,2-0,015 гц.
Региональные С. с. предназначены для регистрации близких землетрясений с эпицентральными расстояниями до 2000 км. Эти станции оснащены короткопериодной аппаратурой, а также регистрируют сильные движения в полосе пропускания 10-0,1 гц.
Мировая сеть насчитывает (1974) ок. 2000 С. с. (в т. ч. св. 200 на терр. СССР). Все С. с. мира ведут регистрацию землетрясений по единому времени (ср. гринвичское), проводят первичную обработку сейсмограмм (измеряются моменты вступлений различных сейсмич. волн и их динамич. параметры). Эти сведения по гос. каналам связи направляются в соответствующие центры обработки; они являются исходными данными для сейсмологич. бюллетеней. С. с. работают в соответствии с инструкциями и руководствами, подготовленными как в центрах нац. сейсмич. служб, так и в междунар. сейсмологич. орг-циях.
Лит.: Аппаратура и методика наблюдений на сейсмических станциях СССР, М., 1962; Аппаратура и методика сейсмометрических наблюдений в СССР, М., 1974.
3. И. Аранович, Н. В. Кондорская.
СЕЙСМИЧЕСКИЙ БАЛЛ, условная единица (цифровая оценка) интенсивности землетрясений. См. Землетрясения, Сейсмическая шкала.
СЕЙСМИЧЕСКИЙ ГОДОГРАФ, зависимость между временем пробега сейсмич. волн и эпицентральным расстоянием. Может быть выражена в табличном и графическом виде. По годографам определяют скорости распространения сейсмических волн в Земле. Резкое изменение значений скоростей сейсмич. волн указывает на существование границ раздела внутри Земли. Годографы X. Джеф-риса и К. Е. Буллена (1940), относящиеся к стандартной модели Земли, с границами раздела, соответствующими земной коре, мантии и ядру, используются в совр. сейсмологич. практике при определении положения очагов землетрясений. Для интерпретации слабых и близких землетрясений существуют региональные годографы, учитывающие местные особенности строения р-на.
СЕЙСМИЧЕСКИЙ КАРОТАЖ, исследование сейсмич. свойств горных пород в буровых скважинах путём определения скоростей упругих волн, их коэфф. отражения, прохождения и поглощения. Результаты используются для интерпретации данных сейсмической разведки, исследования литологич. состава и физ. состояния (проницаемость, пористость и др.) пород, а также для выделения нефте-газоносных продуктивных пластов и для контроля технич. состояния скважин (напр., определения качества цементации). Различают интегральный С. к., в к-ром источник (обычно взрывной) располагают вблизи поверхности Земли, а приёмники помещают внутри скважин, и дифференциальный С. к., когда источник и приёмники перемещают совместно внутри скважины. Интегральный С. к. применяют для определения ср. свойств в мощных (св. 50-100 м) пластах и исследования картины колебаний, вызываемых различными сейсмич. волнами внутри среды (вертикальное сейсмич. профилирование). Используют скважинные сейсмографы и регистрирующую аппаратуру полевой сейсморазведки; регистрируют колебания в диапазоне частот 20ч-150 Гц. Дифференциальный С. к. применяют для изучения сейсмич. свойств в слоях мощностью до 1 - 2м, для чего регистрируют колебания с частотами 10 - 100 кГц (акустич. каротаж, ультразвуковой каротаж). Применяются скважинные зонды, несущие магнитострикционные или пьезоэлектрич. излучатели и приёмники, к-рые используются как электромеханич. преобразователи упругих колебаний. Регистрацию производят на поверхности Земли в передвижной сейсмокаротажной станции, куда электрич. сигналы передаются от зонда по кабелю. Акустич. каротаж применяют совместно с др. геофизич. методами исследования скважин. Лит.: Волкова Е. А., Дубров Е. Ф., Соколов О. Н., Вопросы акустического каротажа, Л., 1962 (Геофизическое приборостроение, в. 13); Г а л ь п е р и н Е. И., Вертикальное сейсмическое профилирование, М., 1971. И. И. Гирвич.
СЕЙСМИЧЕСКИЙ ЛУЧ, линия, нормальная к фронту сейсмической волны, распространяющейся от очага землетрясения. Направление луча изменяется с изменением скорости сейсмич. волн на пути их распространения. В однородной и изотропной упругой среде с постоянной скоростью распространения сейсмич. волн луч прямолинеен. В первом приближении для Земли считается, что скорость является функцией глубины. При возрастании скорости с глубиной лучи становятся криволинейными, обращёнными выпуклостью вниз и симметричными относительно своей вершины. Уравнение луча:
[2312-3.jpg]
где Т - вре |
