Моделирование динамики сейсмоактивного слоя Байкальской рифтовой зоны
Байкальская рифтовая зона как один из наиболее сейсмически активных регионов земного шара, анализ особенностей геологического строения. Знакомство с результатами моделирования для двух базовых моделей геоэлектрических разрезов Байкальской рифтовой зоны.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.02.2019 |
| Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Моделирование динамики сейсмоактивного слоя Байкальской рифтовой зоны
Выполнено математическое моделирование зоны подготовки землетрясения в ИНЧ-КНЧ-СНЧ диапазонах электромагнитных волн. Приведены результаты моделирования для двух базовых моделей геоэлектрических разрезов Байкальской рифтовой зоны.
Байкальская рифтовая зона (БРЗ) - один из наиболее сейсмически активных регионов земного шара. Особенностью ее геологического строения является сложное пространственное распределение электропроводности в земной коре, обусловленное его геолого-тектоническим строением. Широко распространены кристаллические горные породы (за исключением платформенной части), с электропроводностью 10-4 - 10-5 и даже до 10-6 См/м. По результатам исследований глубинного строения и строения осадочного чехла Байкальской рифтовой зоны [2-5] характерной особенностью геоэлектрического строения региона является наличие проводящего корового слоя на глубинах 12-16 км, изменения параметров которого (глубины залегания и электропроводности) могут являться одним из критериев оценки глубинной природы сейсмичности по электроразведочным данным.
Геоэлектрическое моделирование зоны подготовки землетрясения выполнено в диапазоне частот 0,0001 - 10000 Гц с целью оценки возможности применения ИНЧ-КНЧ-СНЧ электромагнитного поля для контроля за сейсмической активностью. Были проведены расчеты влияния изменения сопротивления (электропроводности =1/) в земной коре на поверхностный импеданс , т.е. на соотношение электрической и магнитной компонент поля на границе раздела. Принята геоэлектрическая модель земной коры, исходящая из представления о наличии однородных в геологическом отношении областей (геоблоков), в пределах каждой из которых геоэлектрический разрез принимается горизонтально-слоистым. Расчеты проводились с помощью пакета прикладных программ «Импеданс» [6], предназначенного для расчета поверхностного импеданса по известному геоэлектрическому разрезу (прямая задача) и восстановления параметров геоэлектрического разреза слоистой среды (диэлектрических проницаемостей i, удельных проводимостей i или сопротивлений i, толщин hi) по измерениям ее импеданса (обратная задача). Методика расчетов прямой задачи основана на понятии приведенного поверхностного импеданса плоской волны на поверхности горизонтально-слоистой структуры, с помощью которого можно учесть влияние подстилающей среды на распространение радиоволн [7]: =E /(HZ0), где E , H - горизонтальные взаимно перпендикулярные компоненты электрического и магнитного полей на границе раздела «воздух-земля»; 377 Ом - характеристический импеданс свободного пространства.
Результаты моделирования для базовых моделей геоэлектрических разрезов, характеризующих впадины и горные районы БРЗ, приведены на рис. 1. Зона подготовки землетрясения задавалась двумя способами. В первом случае уменьшение сопротивления фундамента в 4-10 раз захватывало варьируемую по толщине область, начиная от кровли проводящего корового слоя. Во втором случае
Рис. 1. Моделирование зоны подготовки землетрясения для базовых моделей геоэлектрических разрезов: а), б) впадины; в), г) горные районы уменьшение сопротивления в фундаменте задавалось в 2-километровом слое, варьировалось положение этой области в пределах кристаллического фундамента
сейсмический моделирование регион
Видно, что эффект влияния на поверхностный импеданс уменьшения сопротивления в определенной области фундамента имеет выраженный частотно-зависимый характер. Это обусловлено двумя противодействующими факторами: увеличением экранирующего влияния перекрывающей толщи разреза с ростом частоты и уменьшением разрешающей способности зондирующего поля с понижением частоты. Для высокоомного разреза земной коры (горные районы) максимальное изменение модуля импеданса составляет +5 %, -60 %, фазы импеданса : +25, -20 на частотах от 1 до 100 Гц. Здесь - поверхностный импеданс, рассчитанный для базовой модели, - импеданс разреза с варьируемыми параметрами сейсмоактивного слоя. Соответственно, для низкоомного разреза (впадины) эти величины составляют для модуля импеданса: +5 %,- 55 % и фазы импеданса: +20, -15. В этом случае максимальный эффект проявляется на более низких частотах (начиная с 0,1 Гц).
Изменения фазы импеданса происходят в зависимости от частоты в сторону как слабо-индуктивных, так и сильно-индуктивных импедансов. По результатам численного моделирования определен диапазон частот от 0,1 до 200 Гц, в котором эффект уменьшения сопротивления сейсмоактивного слоя на поверхностный импеданс будет максимальным.
Возможности регистрации ожидаемых изменений поверхностного импеданса в зонах подготовки землетрясений определяются чувствительностью используемых методов. На основе реализованной точности метода глубинного СНЧ радиозондирования [8] возможно его использование для электромагнитного мониторинга сейсмотектонических процессов.
Доклад подготовлен при финансовой поддержке гранта РФФИ № 15-41-04430 р_сибирь_а.
Литература
сейсмический моделирование регион
1.Светов Б.С. Электромагнитный мониторинг сейсмотектонических процессов // Известия вузов. Геология и разведка. 1992. № 2. С. 99-115.
2.Е.В. Поспеева, Л.В. Витте, В.В. Потапов. Геологическое истолкование результатов магнитотеллурического зондирования в юго-восточной части Байкальской рифтовой зоны // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр., 10-20 апреля 2012 г., Новосибирск: VIII Междунар. науч. конф. «Недропользование. Горное дело. Новые направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых»: сб. материалов в 2 т. Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 1. С. 33-38.
3.Мороз Ю.Ф., Мороз Т.А. Глубинный геоэлектрический разрез Байкальского рифта // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2012. № 2. С. 114-126.
4.Сейсмоионосферные и сейсмоэлектромагнитные процессы в Байкальской рифтовой зоне / Э.Л. Афраймович и др. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. 304 с.
5.Бердичевский М.Н., Ваньян Л.Л., Кошурников А.В. Магнитотеллургические зондирования в Байкальской рифтовой зоне // Физика Земли. 1999. № 10. С. 3-25.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Полупроводниковый кремний как один из важнейших полупроводниковых материалов, используемых в настоящее время. Ширина энергетического зазора между дном зоны проводимости и потолком валентной зоны, в котором отсутствуют разрешённые состояния для электрона.
контрольная работа [417,4 K], добавлен 25.11.2012Применение полупроводникового кремния. Характерные значения и методы определения ширины запрещенной зоны в полупроводниках, ее зависимость от температуры в кремнии. Экспериментальные и теоретические методы исследования зонной структуры твердых тел.
контрольная работа [301,6 K], добавлен 11.02.2014Рассмотрение основных особенностей изменения поверхности зонда в химически активных газах. Знакомство с процессами образования и гибели активных частиц плазмы. Анализ кинетического уравнения Больцмана. Общая характеристика гетерогенной рекомбинации.
презентация [971,2 K], добавлен 02.10.2013Применение моделирования динамики яркостной температуры методом инвариантного погружения и нейронных сетей; решение обратной задачи радиометрии – получение физических данных исследуемого объекта (почв). Обзор моделей нейронных сетей, оценка погрешности.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 11.02.2011Моделирование как одно из средств отображения явлений и процессов реального мира. Основы и необходимые условия физического моделирования. Его использование в экспериментальных исследованиях. Влияние научно-технического прогресса на развитие моделирования.
реферат [15,2 K], добавлен 21.11.2010Характеристика процесса формирования пространственных структур в зоне смешивания двух взаиморастворимых жидкостей, натекающих друг на друга. Исследование роли свободной конвекции в организации тепломассопереноса в разнообразных технических устройствах.
контрольная работа [8,0 M], добавлен 12.11.2014Основы динамики вращения твёрдого тела относительно неподвижной и проходящей через него оси, кинетическая энергия его частиц. Сущность теоремы Гюгенса-Штейнера. Расчет и анализ результатов зависимости момента инерции шара и диска от массы и радиуса.
курсовая работа [213,6 K], добавлен 02.05.2012Физическое моделирование теплового смерча типа торнадо в лабораторных условиях, исследование формирования и взаимодействия смерчей между собой. Осуществление моделирования тепловых смерчей в лабораторных условиях с помощью экспериментальных установок.
реферат [2,0 M], добавлен 05.08.2010Теплотехническая надежность ядерного реактора: компоновка, вычисление геометрических размеров его активной зоны и тепловыделяющей сборки. Определение координат и паросодержания зоны поверхностного кипения. Температура ядерного топлива по высоте ТВЭл.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 18.06.2011Энергетическая зонная структура и абсолютный минимум зоны проводимости у кремния. Измерение спектра собственного поглощения образца кремния с помощью электронно-вычислительного комплекса СДЛ-2. Оценка ширины запрещенной зоны исследуемого полупроводника.
курсовая работа [376,2 K], добавлен 08.06.2011Определение зоны рассеяния центра электрических нагрузок для статического состояния системы. Учёт развития предприятия при определении местоположения подстанции. Увеличение годовых затрат при смещении подстанции из зоны рассеяния центра нагрузок.
контрольная работа [543,3 K], добавлен 13.07.2013Материалы активной зоны. Тяжелая авария в реакторе. Установка для моделирования тяжелой аварии. Методика гидростатического взвешивания для измерения плотности твёрдых материалов. Средства измерения температуры. Рентгеновский фазовый структурный анализ.
дипломная работа [4,7 M], добавлен 17.05.2015Характеристика сельскохозяйственного района Нечерноземной зоны как объекта электроснабжения. Расчет силовых нагрузок. Выбор типа и мощности трансформаторов подстанции, схема установки. Расчет токов короткого замыкания, выбор коммутационной аппаратуры.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 15.02.2017Краткая характеристика производства и потребителей электроэнергии в цехе обработки корпусных деталей. Расчет электрических нагрузок, зоны рассеяния центра активных электрических нагрузок цеха. Выбор трансформатора ЦТП, расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [273,3 K], добавлен 20.12.2009Распространение радиоволн в свободном пространстве. Принцип Гюйгенса - Френеля, зоны Френеля. Дифракция радиоволн на полуплоскости. Размеры и форма области пространства распространения прямой электромагнитной волны. Дифракция радиоволн на полуплоскости.
реферат [459,0 K], добавлен 25.09.2008Пусковые свойства асинхронных двигателей. Расчёт намагничивающего тока. Параметры рабочего режима. Расчёт размеров зубцовой зоны. Масса активных материалов и показатели их использования. Расчёт рабочих характеристик двигателя. Расчёт обмотки статора.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 10.03.2014Применение машины Атвуда для изучения законов динамики движения тел в поле земного тяготения. Принцип работы механизма. Вывод значения ускорения свободного падения тела из закона динамики для вращательного движения. Расчет погрешности измерений.
лабораторная работа [213,9 K], добавлен 07.02.2011Анализ модели температуры в радиально бесконечном пласте. Моделирование давления и температуры сигнала, связанного с переменной скоростью. Определение сигнала температуры отдельного слоя связанного с постоянной скоростью добычи слабо сжимаемой жидкости.
курсовая работа [770,7 K], добавлен 20.02.2021Распространение радиоволн в свободном пространстве. Энергия электромагнитных волн. Источник электромагнитного поля. Принцип Гюйгенса - Френеля, зоны Френеля. Дифракция радиоволн на полуплоскости. Проблема обеспечения электромагнитной совместимости РЭС.
реферат [451,4 K], добавлен 29.08.2008В реальных жидкостях присутствует не один, а множество пузырьков и свойства жидкостей зависят от особенностей взаимодействия между пузырьками. Взаимодействия двух радиально пульсирующих пузырьков газа в жидкости ранние выведенной математической модели.
курсовая работа [608,7 K], добавлен 05.03.2008
