RU1806388C

RU1806388C - Способ изучени донных отложений

Info

Publication number: RU1806388C
Application number: SU914900210A
Authority: RU
Inventors: Юсиф Гейдар Оглы Ганбаров; Закир Бахрамович Тагиев
Original assignee: Азербайджанский Научно-Исследовательский Институт Геофизических Методов Разведки
Priority date: 1991-01-09
Filing date: 1991-01-09
Publication date: 1993-03-30

Abstract

Использование: при геофизических исследовани х геологических образований на акватори х, в частности при картировании и изучении придонных отложений. Сущность изобретени : излучение и прием производ т широкополосными излучател ми и приемниками . Определ ют резонансные частоты, интенсивность и энергию отраженных волн. Сравнивают их с аналогичными параметрами пр мой волны. По .смещению резонансной частоты в высокочастотную или низкочастотную области и изменению параметров отраженной волны по сравнению с пр мой суд т о типе донных отложений .

Description

Изобретение относитс к геофизическим исследовани м геологических образований на акватори х и, в частности предназначено дл изучени и картировани придонных отложений.

Цель изобретени - повышение достоверности литологического расчленени донных отложений.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известном способе, основанном на излучении и приеме упругих колебаний звуковой частоты, излучение и прием производ т ши- рокоп олосными излучателем и приемником, определ ют коэффициенты отражени на различных частотах в диапазоне 1000-10000 Гц, стро т частотные характеристики пр мой и отраженных волн вдоль профил съемки и по сравнению параметров отраженных волн с параметрами пр мой волны и эталонными параметрами отражений от различных пород суд т о литологии отложений.

Как известно, морское дно представл ет собой отражающую, рассеивающую и по- глощающую границу, имеющую р д характерных особенностей, обусловленных различием их акустических свойств, так как по составу может мен тьс от твердой скалы до м гкого ила и зачастую вл етс сложной слоистой структурой, имеющей плотность и скорость звука постепенно или резко мен ющиес с глубиной.

Потери при отражении представл ют собой логарифмическую меру отношени интенсивности отраженной волны г к интенсивности падающей волны i и имеют вид

mi г rmsln© - nsin0- 2 10109 IT Lmsine + nsinBJ

g;

pi,pi плотности граничащих сред;

Ы

:CO

Ci, Сз скорости звука в граничащих средах;

О - угол падающей и отраженной вол- н ы.

Вместе с тем, многочисленные измерени поглощени звука в осадочных отложени х показали, что коэффициент поглощени золн сжати в морских осадках в функции от частоты определ етс зависимостью

,

где о.- выражаетс в децибелах на метр;

f - в килогерцах, а К и п вл ютс эмпирическими параметрами.

В песчаных, илистых, глинистых и других типах грунтов п практически равно единице , К зависит от пористости и примерно равно 0,5 дл пористости 35-60%.

Учитыва вышеизложенное, дл повышени эффективности изучени донных отложений предпочтительнее проводить измерени комплекса параметров отраженных волн, включающих амплитуду, энергию, частотную характеристику в определенном диапазоне, например в диапазоне 1000- 10000 Гц, и сравнива данные измерений с параметрами пр мой и эталонных отраженных волн можно с большой достоверностью судить о литологии донных отложений. Так при прохождении пр мой и отраженных от дна импульсов через р д фильтров с полосой пропускани fi 1000 Гц ±250 Гц; f2 2000 Гц ± 250 Гц; f3 3000 Гц ± 250 Гц и т.д. наблюдаютс смещени в ту или другую сторону от fi, f2, тз... основной частоты, спектра, изменени энергии, амплитуды импульсов отраженной волны относительно этих же параметров пр мой волны. В случае м гких грунтов (ил, глины, песок) интенсивность и энерги отраженной волны существенно уменьшаютс и составл ют 0,30-0,40 пр мой волны, а резонансна (преобладающа ) частота спектра импульса смещаетс в область низких частот.

При твердых грунтах (известн ки, плотные песчаники и т.д.) интенсивность и энерги отраженных волн увеличиваетс , доход до 0,7-0.9, а резонансна частота смещаетс в область высоких частот.

Выполненные измерени на частотах fi 940 Гц, f2 2300 Гц и тз 3700 Гц, приведенные в таблице, позвол ют утверждать , что анализ частотного спектра отраженных волн совместно с коэффициентом отражени по интенсивности существенно повышает эффективность литологического расчленени донных грунтов.

Способ осуществл етс следующим образом .

Электрический импульс от накопител поступает на излучатель, где преобразуетс

в импульсы упругих колебаний.

Волны, отраженные от поверхности дна и нижележащих пород, а также пр ма волна воспринимаютс широкополосным при- емником-пьезокосой, преобразуютс в

электрические сигналы и поступают на вход усилител . Усиленный сигнал по отдельным каналам подаетс на входы узкополосных фильтров.

Количество фильтров определ етс ди5 эпазоном прин тых частот измерений, т.е. 1000-10000 Гц или 500-5000 Гц и т.д., а также характеристикой фильтров, полосой их пропускани и конструктивными особенност ми , габаритами. При полосе пропуска0 ни 450-500 Гц желательна разность резонансных частот фильтров составл ет не менее 800-1000 Гц.

С выхода фильтров сигналы поступают на входы широкополосных регистраторов, в

5 качестве которых используютс электрические (осциллографические, магнитные) записывающие устройства.

В каждом канале на записи вначале регистрируютс пр ма волна и далее, через

0 определенный промежуток времени (в зависимости от глубины водоема), отраженные волны от дна и поддонных отложений.

Измер ют амплитуду, частотный спектр, энергии пр мой и отраженных волн

5 и, сравнива их с параметрами пр мой волны , а также эталонных отражений, опреде- ленных на участках с известными породами донных отложений, устанавливают литологию исследуемого участка дна.

Claims

0 Технико-экономическа эффективность предложенного технического решени за ключаетс в повышении достоверности распознавани донных грунтов, что позвол ет в несколько раз сократить сроки морских на5 блюдений и объем отбора образцов грунта. Формула изобретени Способ изучени донных отложений, основанный на излучении и приеме упругих колебаний, по которым суд т о литологии

0 отложений, отличающийс тем, что, с целью повышени достоверности лито- логического расчленени донных отложений , излучение и прием производ т широкополосными излучателем и приемни5 ком, определ ют коэффициенты отражени на различных частотах в диапазоне 1000

10000 Гц; стро т частотные характеристики пр мой и отраженных волн вдоль профил съемки, сравнивают резонансные частоты. интенсивность и энергию отраженных вопи

г и погич ыми мзрам(Г:лми пр мых волн и г-о увеличению .«мер е ческих пэр мет- ров волны и смещению резонансной частоты Р низкочастотную область выдел ют

илот ыд глины и соответственно по их уменьшению смещению резонансной часгогы ь высокочастотную область выдел ют рыхлые отложени