Земной дефектоскоп. Часть I

Хотите быть самой неотразимой этим летом? Тогда Вам определенно точно стоит посетить сайт vsemay.ru, где Вы найдете прикольные майки для девушек, которые пренепременно станут отражением вашей яркой личности, задора и компанейского характера.


042712 2145 9 Земной дефектоскоп. Часть IДаже врач не может обойтись без сейсмической разведки: специальным молоточком или крепко согнутым пальцем постукивает он по груди больного, определяя границы его сердца. А ведь ему нужно «заглянуть» всего лишь на глубину в несколько сантиметров! Ультразвуком «просвечивают» металлурги особо ответственные большие отливки — нет ли пустот, нет ли раковин.

 

Сходный принцип положен в основу сейсмической разведки земных недр. Но было бы сложно разобраться в путаной картине, получающейся, когда многократное волновое эхо придет от разных подземных слоев. Ведь мы, чтобы лучше услышать обычное эхо на прогулке, не кричим длинных фраз, а стараемся крикнуть короткое слово или лучше — хлопнуть в ладоши. Короткий хлопок не заглушит возвращающихся через малый промежуток времени отраженных волн.

 

В сейсмической разведке таким хлопком служат небольшие заряды взрывчатых веществ, а ловится эхо земных глубин не ухом, а специальным прибором — сейсмоприемником. Принцип его устройства очень прост: на небольших пружинках внутри металлического стаканчика подвешена гирька, к которой прикреплена катушка со многими витками провода. Катушка входит в зазоры магнита, скрепленного со стаканчиком. Стаканчик сейсмоприемника плотно укрепляется на грунте. Когда снизу приходит упругая волна, стаканчик и магнит двигаются вместе с поверхностным слоем почвы, а грузик и катушка в силу инерции в первый момент остаются на месте, а потом, при следующих колебаниях, как бы отстают от движения стаканчика и магнита. Поэтому все время, пока колеблется грунт, катушка сейсмоприемника перемещается относительно магнита, и в ней возбуждается слабое переменное электрическое напряжение. Больше амплитуда колебаний почвы—больше и напряжение. Напряжение это подается на ламповый или полупроводниковый усилитель, усиленный во много раз сигнал подается на шлейфовый гальванометр — обычный зеркальный гальванометр, но только с очень коротким периодом собственных колебаний (или, что то же самое, с высокой частотой собственных колебаний). При прохождении тока рамка гальванометра колеблется, и тонкий световой луч, отраженный зеркальцем на движущуюся фотобумагу, записывает на ней движение грунта. Обычно в схему включаются еще и фильтры — для того чтобы пропустить на гальванометр только полезные колебания. Что же «видит» эхо сейсморазведки в слоях Земли? И прежде всего, почему вещество Земли залегает слоями?

 

Ранее мы уже говорилось вскользь о том, какие процессы формируют поверхность Земли. Внешние процессы — это работа ветра, осадков, замерзающих в трещинах горных пород, рек и ручьев, переносящих и перетирающих продукты их разрушения, работа прибоя, разрушающего берега, осаждение на дно озер и морей бесчисленных остатков живых организмов, выпадение из растворов солей и т. д. Внутренние процессы — это медленные перемещения участков земной коры, образование гор, землетрясения, извержения вулканов и внедрение магмы в земные слои.

Внешние геологические процессы и разрушают горные породы, и создают их вновь. Сложные и взаимосвязанные процессы разрушения и созидания непрерывно идут вблизи поверхности Земли. И везде, где идет образование новых горных пород, — на дне ли океанов, в торфяных озерах или в низовьях рек — под действием земного притяжения осадки откладываются ровными горизонтальными слоями. Когда постепенно меняются условия, одни отлагающиеся породы сменяются другими: поверх толстого слоя мельчайших известковых раковин может начать отлагаться песок или глина, и так далее. Год за годом, тысячелетие за тысячелетием идет время, и постепенно в понижениях земной поверхности накапливаются мощные толщи осадочных пород, А если к тому же эти участки медленно и постепенно опускаются, тогда толща осадков может достигать огромной мощности. Так, в районе нижнего течения реки Куры и в прилегающих частях Каспийского моря мощность толщи осадков превышает 15 км!

 

Погруженные на большую глубину осадочные породы испытывают огромное давление вышележащих пород, действие высокой температуры, горячих растворов циркулирующей воды. Постепенно слои мельчайших известковых скелетов морских животных превращаются в известняк, песок — в песчаник, глина — в сланцы. И где-то среди этих слоев оказываются включенными участки с повышенным содержанием того или иного нужного людям химического элемента — месторождения полезных ископаемых.

 

Внутренние геологические силы тоже могут привести к образованию горизонтальных слоев породы. Так бывает, когда на широкие пространства изливаются базальтовые лавы вулканов. Но внутренние процессы подчинены не только действию равномерно распределенной силы земного притяжения — здесь процессы сложней и разнообразней. Под действием глубинных сил большие участки — блоки — земной коры испытывают поднятия и опускания, здесь возникают сильные боковые движения — и горные породы сминаются в складки, образуют горные цепи. Слои, залегавшие на ‘большой глубине, вновь поднимаются к поверхности и вновь подвергаются действию ветра и поверхностных вод. На крутых, берегах рек, в горах и на морском берегу часто можно видеть уже не горизонтальные, спокойно залегающие слои, но мощные складки каменных пород, изогнутые и смятые некогда в земных глубинах.

Наблюдая и сопоставляя между собой такие оголенные участки, где видны слои пород разного возраста и происхождения, находя в этих слоях окаменевшие остатки древних животных и растений, геологи научились определять время и условия образования этих пород. Составлены геологические карты, показывающие, какие породы залегают непосредственно у поверхности Земли, подслоем почвы. На основании геологических данных выделяются участки, перспективные для поисков полезных ископаемых.

 

Геологу, однако, приходится при своей работе довольствоваться тем, что можно заметить на поверхности и в береговых обнажениях. И вот, когда надо детально проследить ход пластов в глубине земли, на помощь приходит сейсморазведка.

 

Задача не проста. Ведь если в изучаемом районе есть несколько различных слоев, да к тому же не известна скорость воли в них, как определить их глубину, как разобраться во всей путанице волн? Сейсморазведчики поступают так: запись взрыва производится не одним сейсмоприемником, а несколькими (обычно 12 или 24), расположенными по прямолинейному профилю на некотором расстоянии друг от друга. Запись движения почвы во всех точках их размещения производится на одну полосу фотобумаги. Теперь уже легче отличить случайное колебание от прихода нужной волны: необходимые для интерпретации вступления волн легко сопоставляются (как говорят, коррелируются) по всем каналам записи.


Найти на unnatural: Земной дефектоскоп Часть
Автор: admin | 28 Апрель 2012 | 89 просмотров

Новые статьи:

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100