Способ определения местоположения тектонически-активных зон на поверхности земли

 

Изобретение относится к геофизике и предназначено для использования в геофизических исследованиях естественных электромагнитных процессов , протекающих вблизи земной поверхности , в частности, для прогнозирования землетрясений Цель изобретения - повышение информативности. Цель достигается тем, что стационарным антенным устройством расположенном над поверхностью Земли одновременно измеряют три ортогональные магнитные составляющие электромагнитного поля в точке измерений. Непрерывно во времени регистрируют интенснвность и угол места направления распространения волны. Осуществляют селекцию сигналов литосферного происхождения после чего определяют местоположение излучающих зон. Определение угла места излучателя, его интенсивности и зон расположения излучателей позволяет получить пространственно-временные характеристики электромагнитных процессов, протекающих в приповерхностных слоях земной коры в тектоннчески активных районах. I ил. О)

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1378615 А1 (511 4 С 01 Ч 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 15. 12. 88. Бюл. 11- 46 (2!) 4059929/31-25 (22) 10.03.86 (71) Институт физики Земли им.О.Ю.П1мндта (72) В.А.Моргунов и И,В.Матвеев (53) 550.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1! 1193620, кл. 6 О1 Ч 3/129 !980.

Кукес И.С., Старик М.E. Основы радиопеленгации. М.: Советское радио, 1984, с.58-72. (54). СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ TEKTOHH×ÅÑÊÈ-АКТИВНЫХ 3ОН НА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ (57) Изобретение относится к геофизике H предназначено для использования в геофизических исследованиях естественных электромагнитных процессов, протекающих вблизи земной поверхности, в частности, для прогнозирования землетрясений. Цель изобретения — повышение информативности.

Цель достигается тем, что стационарным антенным устройством .расположенном над поверхностью Земли одновременно измеряют три ортогональные магнитные составляющие электромагнитного поля в- точке измерений. Непрерывно во времени регистрируют интенсивность н угол места направления распространения волны. Осуществляют селекцию сигналов литосферного происхождения после чего определяют местоположение излучающих зон. Определение угла места излучателя, его интенсивности и эон расположения излучателей позволяет получить пространственно-временные характеристики электромагнитных процессов, протекающих в приповерхностных слоях земной коры в тектонически активных районах. l ил.

1378615 - 2

О arctg (Е Нz-ЕгН )+ ЕгНю Е«Н г

Е„Н,- Е нх

Изобретение относится к геофизике и предназначено для использования в геофизических исследонаниях естественных электромагнитных процессов, протекающих нблизи земной поверхности, в частности для прогнозирования землетрясений.

Целью изобретения является повьг шение информативности. !0

Изобретение поясняется чертежом, где представлена блок-схема устройства для реализации способа.

Устройство для реализации способа состоит из стационарного антенного устройства 1, осущестнляющего прием ортогональные электрические Е„, Е»

Ег и трех ортогональных магнитных состанляющих Н„,Н „, Н, поля электро- . магнитной волны н точке измерений, блока определения местоположения излучателей 2, блока селекции 3, блока .накопления данных 4 и .блока вывода информации 5.

Способ- реализуют следующим путем.

Стационарным антенным устройством

1 одновременно принимают и измеряют три ортогональные электрические. Е„, Е, Е н три ортогональные магнитиые

Н„, Н„, Н2 составляющие электромаг30 нитного поля.

При измерениях н районе Джава-. хетского -нагорья напряженность элект-. ромагнитного поля импульсных сигналов составляла от 10 мкВ/м до 5 NB/ì 35для Е г -компоненты при интенсивное" ти помех не более !,5 мкВ/м.

Для горизонтальных магнитных ком,понент Н„ Н „ напряженность поля составляла от 5 мкл/м до 1 мА/м при по- 40 мехе не более 1 мкА/м. Для горизонтальных электрических Е „,Е у и верти кальной магнитной H z компонент помеха отсутствовала, а уровень шумов, °

"приведенных к входу составлял 45

0,6 мкВ/м для К „, Е .„ и 0,2 мкА/м для Н -компоненты.

C помощью блока определения местоположения излучателей 2 по,измеренным составляющим электромагнитного Я) поля определяют поток энергии 7 и направление распространения волныазимут ig и угол места 8

ЕzHx ЕФИМ

tl arctg

ЕчН 2 ЕгН г г «}j

+ ® Н вЂ” „Н„}" - S„-. + Ву1+ Sг

Направление вектора Улова Пойнтинга Г, построенного иэ начала координат определяет направление распространения волны, которое при пересечении заданной поверхности определяет местоположение источника излучения на поверхности Земли. Если излучающей поверхностью является плоскость, то местоположение излучателя определяется координатами: х — h-----; у

Я- . Sy г

1 где Ь - глубина йзмерителя.

Интенсивность излучателя в вол" новой зоне можно характеризовать

s относительных значениях

s - /s/ -— ,R. нЗм h

° . 3 „:Р ....,.. ..;., антенны до излучателя.

Производят селекцию посФупаацих сигналов по природе излучателей, после чего выделяют сигналы литосферного происхождения с помощью . блока селекции 3 и.находят совокупность точек излучения составляющих зону излучения, отображаемую блоком накопления данных 4 и блоком вывода информации 5.

Местоположение излучателя-опреде ляется по амплитудным соотношениям сигнала в дальней зоне, рабочая частота f, на которой определяютсяамплитуды компонент, выбирается иэ условия нахождения станции в дальней зоне источника, т.е. определяется минимальным радиусом R „„ исследуемого района. В частности, на частоте

300 кГц К„,„ „ .! км, Селекция сигналов литосферного

« происхожденйя может осуществляться различными способами, в частности по спектрально-временным характерис тикам сигнала.

Одновременно с. фильтрацией на ра бочей частоте Е анализируют спект» рально-.временные свойства сигнала, при этом ширина пьлосы определяется условиями задачи.

137861) Селекция сигнала может осуществляться также по амплитудным, пространственным, компонентным и зональным признакам. Надежность и точность селекции зависит от числа анализируемых признаков, Последовательный анализ сигналов приводит к заполнению поля памяти ЗВМ, блока накопления данных, соответствующему площади исследуемой территории. При появлении случайной помехи искусственно«

ro происхождения постоянные помехи располагаются за пределами. полосы пропускания системы. Помеха иденти- фицируется на выводных устройствах блока вывода информации 5 в виде локальной точки на планшете.

Временные масштабы изменения интенсивности сигнала литосферного про-2g исхождения составляют сутки, недели, месяцы. Кроме того, литосферный сигнал приурочен к геологическим структурам - разломам, стыкам плит и др. 25

Уровень сигнала литосферы находится в пределах 5 мкВ/м - 1 В/м по . электрической компоненте элек ромагиитного поля.

ПерИоды активизации совпадают с проявлением локальной сейсмичности, что и служит прогностическим приз» иаком землетрясений, 35

Испытания способа в районе Джавахетакого нагорья весной 1986 года дали положительный результат. Измерение амплитудно-фазовых со отиоаений между тремя электрическими щ и тремя магнитными состагляющими электромагнитного поля н одной точке стационарным устройством 1 над поверхностью Земли позволяет повысить информативность измерений. Определение угла места излучателя, интенсивности зон расположения излучателей дает возможность получить пространственно-временные характеристики электромагнитных процессов, протекающих в приповерхностных слоях земной коры в тектонически активных районах.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ определения местоположения тектонически-активных зон на поверхности Земли, при котором,измеряют в одной точке приема над поверхностью

Земли две горизонтальные магнитные, вертикальную электрическую составляющие электромагнитного поля и азимут направления распространения электромагнитной волны с помощью неподвижного антенного устройства, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьанения информативности, измеряют дополнительно две горизонтальные электрические, и вертикальную магнитную составляющие электромагнитного поля, s той же точке приема регистрируют непрерывно во времени интенсивность и угол места направления распространения электромагнит» ной волны, осуществляют селекцию сигналов литосферного происхождения и определяют местоположение излучающих -зон.

l3786l5

Составитель В.По адько

Редактор Н.Коляда Техред М.Дидик . Корректор B.Пилипенко

Заказ 6496 .!

Тиран.522 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

II3035, Москва, Ж-35, Рауаская наб,, д.4/5

ЮФ

Производственно-полиграфическое п., г.Уагород, ул. Проектна», 4