Способ изучения геодинамических процессов в земной коре

 

Изобретение относится к области геофизики. Целью изобретения является повышение эффективности изучения геодинамических процессов. Цель достигается за счет того, что при изучении геодинамических процессов путем измерения электротеллурического поля в горную породу вводят искусственную неоднородность, нижний уровень которой простирается ниже уровня грунтовых вод на глубину не меньше расстояния между электродами, при этом один электрод размещают в неоднородности, а другой вне ее таким образом, чтобы расстояние от электродов до уровня грунтовых вод было меньше, чем расстояние от электродов до вертикальной границы неоднородности.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1603328 А1 (51)5 G 01 V 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4279709/31-25 (22) 08.07.87 (46) 30.10.90. Бюл, М 40 (71) Институт физики Земли им. О,Ю.Шмидта (72) Н.И.Гершензон, М.Б.Гохберг и И.П.Добровольский (53) 550.083(088.8) (56) Понамарев А.В., Соболев Г,А. Изучение естественного электрического поля в условиях Кавказа и сопоставление его изменений с местными землетрясениями. Изв, АН

СССР, физика Земли, 1981, 75 — 80.

Varotsos P.Alexopoulos К. Physical

properties of the variations of thе electric field

of the earth proceeding earthguakes, 1,2.

Tectonophysics, 1 l 0, 1984, 73 — 125, Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для изучения геодинамических процессов в земной коре.

Цель изобретения — повышение эффективности способа.Сущность спо оба заключается в следующем.

Диффузия поровой жидкости сопровождается появлением электрокинетического тока. Возникающий ток практически мгновенно приводит к возникновению потенциального электрического поля, которое можно измерить. Диффузия поровой жидкости возникает по разным причинам, например, из-за перепада давления воды при негоризонтальности зеркала грунтовых вод или испарения воды с поверхности. Диффузия жидкости может быть также следствием (54) СПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЗЕМНОЙ КОРЕ (57) Изобретение относится к области геофизики. Целью изобретения является повышение эффективности изучения геодинамических процессов. Цель достигается за счет того, что при изучении геодинамических процессов путем и мерения электротеллурического поля в горную породу вводят искусственную неоднородность, нижний уровень которой простирается ниже уровня грунтовых вод на глубину не меньше расстояния между электродами. При этом один электрод размещают в неоднородности, а другой вне ее таким образом, чтобы расстояние от электродов до уровня грунтовых вод было меньше, чем расстояние от электродов до вертикальной границы неоднородности. изменения объемной деформации земной коры, сопровождающей процессы подготовки землетрясений или приливные движения. Э го происходит из-за изменения пористости горных пород и, как следствие, возникновения избыточного (надгидростатического) давления поровой жидкости. Однако в этом случае в однородной среде поле электрокинетических токов равно нулю, Ненулевое поле появляется только вблизи неоднородности коэффициента потокового электрического потенциала С.

Для регистрации электрокинетического эффекта, вызванного, например, изменением объемной деформации земной коры, предлагается создавать искусственные неоднородности. Для этого достаточно сделать яму, глубина которой простирается ниже

1603328

Составитель О.Коршунов

Редактор И.Касарда Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ 3383 Тираж 416 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул,Гагарина, 101 уровня грунтовых вод, засыпать ее материалом, имеющим другую величину С. Причем,чем больше разница в значениях С, тем лучше. В созданную неоднородность необходимо вставить один из измерительных электродов. Другой измерительный электрод располагают вне неоднородности. При этом расстояние от электродов до уровня грунтовых вод должно быть меньше, чем расстояние от электродов до вертикальной границы неоднородности. Глубина простирания неоднородности должна быть ниже уровня грунтовых вод не менее расстояния между электродами.

Для обнаружения кратковременных, (минуты-часы-сутки) изменений напряженно-деформированного состояния земной коры указанным способом целесообразно устанавливать электроды на расстоянии R = 1 — 10 м. Такие размеры выбраны из следующих соображений. С одной стороны, желательно сделать R как можно меньше, так как величина поля ионосферно-магнитосферного происхождения и техногенные помехи уменьшаются пропорционально R. При R (10 м помехи практически отсутствуют. Cдругой стороны, время существования всплеска поля, появляющегося при быстром изменении деформации, определяется R и коэффициентом диффузии жидкости. При очень малых R можно не заменить эффекта. Для реальных значений коэффициента диффузии R целесообразно брать 1 м. В этом случае можно зафиксировать эффект с Ь| > 1 мин.

При реализации измерений электротел5 лурического поля предлагаемым способом расположение электродов на сравнительно небольших расстояниях друг от друга обеспечивает существенное снижение уровня помех от индуцированных токов и от элект10 рокинетических токов, не связанных с изменением объемной деформации земной коры вследствие геодинамических процессов, Формула изобретения

15 Способ изучения геодинамических процессов в земной коре, заключающийся в измерении электротеллурического поля, включающий заглубление в горную породу двух разнесенных по поверхности электро20 дов и измерения разности потенциалов между ними, отл и ча ющи йс я тем, что, с целью повышения эффективности способа, в горную породу вводят искусственную неоднородность, нижний уровень которой

25 располагают под уровнем грунтовых вод на глубине не менее расстояния между электродами, при этом один электрод размещают в неоднородности, а другой —..вне ее так, чтобы расстояние от электродов до уровня

30 грунтовых .вод было меньше, чем расстояние от электродов до вертикальной границы неоднородности.