• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Sejsmika refleksyjna



    Podstrony: 1 [2] [3]
    Przeczytaj także...
    Gaz – stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to zderzenia. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego cząsteczki stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe ciśnienie.Georadar, GPR (ang. Ground-penetrating radar) - wysokorozdzielcza, mobilna metoda geofizyczna oparta na emitowaniu fal elektromagnetycznych o częstotliwości z zakresu krótkich do ultrakrótkich fal radiowych i rejestracji fal odbitych od warstw charakteryzujących się zmianami własności diaelektrycznych. Przetwarzanie takich danych pomiarowych odbywa się z wykorzystaniem oprogramowania, które pozwala na uzyskanie obrazu przypominającego przekrój przez badany ośrodek jak np.: przekrój geologiczny ukazujący warstwowanie gruntów i skał, budowę strukturalną budowli (dróg, mostów), podziemne przeszkody i pustki, znaleziska archeologiczne, instalacje podziemne i wiele innych.

    Sejsmika refleksyjna także Sejsmika odbiciowageofizyczna metoda pomiarowa, pozwalająca na uzyskanie obrazu struktur geologicznych. Polega ona na rejestracji i analizie sztucznie wywołanej i odbitej od granic warstw geologicznych fali akustycznej, (tu nazywanej falą sejsmiczną) .

    Zasada pomiaru[ | edytuj kod]

    Pomiar polega na emisji fali sejsmicznej przez źródło fali sejsmicznej w punkcie wzbudzenia, a następnie rejestracji sygnałów przez czujniki drgań umieszczone na powierzchni ziemi w punktach odbioru. Drgania docierające do punktów odbioru są wynikiem propagacji i odbić fali sejsmicznej w głębi ziemi. Przy projektowaniu punktów wzbudzenia i odbioru należy przestrzegać tzw. Zasady wielokrotnego pokrycia - przez każdy punkt odbicia powinno przechodzić 70 do 100 promieni sejsmicznych. Ma ona na celu wzmocnienie sygnału pochodzącego z każdego punktu odbicia.

    Przyspieszeniomierz, akcelerometr, akceleromierz, przetwornik przyspieszenia – przyrząd do pomiaru przyspieszeń liniowych lub kątowych. Przyspieszeniomierz, w przeciwieństwie do urządzeń bazujących na teledetekcji, mierzy własny ruch. Stosowany do badania ruchu części maszyn i przeciążeń samolotów, a także w nawigacji bezwładnościowej.Fala akustyczna – rozchodzące się w ośrodku zaburzenie gęstości (i ciśnienia) w postaci fali podłużnej, któremu towarzyszą drgania cząsteczek ośrodka. Ośrodki, w których mogą się poruszać, to ośrodki sprężyste (ciało stałe, ciecz, gaz). Zaburzenia te polegają na przenoszeniu energii mechanicznej przez drgające cząstki ośrodka (zgęszczenia i rozrzedzenia) bez zmiany ich średniego położenia.

    Odbiór i rejestracja za pomocą sejsmografu odbich od struktur podziemnych fal sejsmicznych prowadzi do stworzenia hodografu fali odbitej. Badania tą metodą jest możliwe, gdy ośrodek jest warstwowany, o upadzie warstw do 45° i niewielkim zuskokowaniu. Odbicia, fali następują w miejscach gdzie ośrodki różnią się impedancją akustyczną.

    Komputer (z ang. computer od łac. computare – liczyć, sumować; dawne nazwy używane w Polsce: mózg elektronowy, elektroniczna maszyna cyfrowa, maszyna matematyczna) – maszyna elektroniczna przeznaczona do przetwarzania informacji, które da się zapisać w formie ciągu cyfr albo sygnału ciągłego.W geofizyce w sejsmice refleksyjnej jest to ciągła w czasie analiza spektrum częstotliwości przeprowadzana na pojednczym hodografie fali odbitej. Wynikiem tej analizy jest spektrum częstotliwości dla każdej pojedynczej próbki czasu (Castagana 2006).
    Idea pomiaru w sejsmice refleksyjnej

    Źródło sejsmiczne[ | edytuj kod]

    W pomiarach wykorzystuje się szeroką gamę źródeł fali sejsmicznej. Istnieją trzy podstawowe klasyfikacje źródeł sejsmicznych:

  • ze względu na rodzaj generowanego sygnału:
  • źródła impulsowe - generujące krótki (rzędu 10 ms) sygnał o wysokiej amplitudzie;
  • źródła wibracyjne (wibrator sejsmiczny|wibratory sejsmiczne) - generujące długi (rzędu kilku - kilkunastu sekund) sygnał o niewielkiej amplitudzie;
  • ze względu na inwazyjność źródła
  • źródła niszczące (destrukcyjne) - powodujące nieodwracalne deformacje w miejscu generowania sygnału,
  • źródła nieniszczące;
  • ze względu na miejsce generacji
  • źródła powierzchniowe - generujące falę sejsmiczną wskutek wywierania siły działającej na podłoże;
  • źródła głębinowe - umieszczane w ziemi, na pewnej głębokości.
  • Przykład źródła sejsmicznego typu Betsy Gun

    Najczęściej wykorzystywane źródła sejsmiczne[ | edytuj kod]

  • młot sejsmiczny (ang. sledgehammer) - źródło impulsowe, nieniszczące, powierzchniowe. Łatwe w użyciu, oferuje stosunkowo niewielką amplitudę generowanego sygnału;
  • zrzut masy - kafar (and. weight drop) - źródło impulsowe, powierzchniowe. Oferuje amplitudę sygnału zależną od wielkości upuszczanej swobodnie masy oraz wysokości, z jakiej jest ona zrzucona. W zależności od tych wartości może to być źródło niszczące lub nie;
  • materiał wybuchowy (najczęściej dynamit) - źródło impulsowe, destrukcyjne, głębinowe. Oferuje silny sygnał (o amplitudzie zależnej od wielkości ładunku) o szerokim widmie częstotliwości. Wysoce kłopotliwe w użyciu;
  • betsy gun - specjalnie przystosowana strzelba, o dużej masie. Źródło impulsowe, niszczące, powierzchniowe. Fala sejsmiczna jest generowana w wyniku uderzenia wystrzelonego pocisku w powierzchnię ziemi,
  • buffalo gun - urządzenie pozwalające na eksplozję wprowadzonego w ziemię pocisku. Źródło impulsowe, niszczące, głębinowe,
  • wibrator przenośny - źródło wibracyjne, nieniszczące, powierzchniowe, o niewielkiej masie (rzędu 100 kg) i mocy (rzędu kilku kW). Wibracje masy, wywołanej przez wzbudnik są przenoszone na powierzchnię ziemi, wywołując falę sejsmiczną,
  • ciężki wibrator - źródło wibracyjne, zwykle nieniszczące, powierzchniowe. Wibratory tego typu stanowią zwykle całość z samochodem ciężarowym, który umożliwia ich przemieszczanie oraz dostarcza energii niezbędnej do wzbudzenia fali sejsmicznej.
  • air gun - źródło impulsowe, niszczące, głębinowe. Generacja fali sejsmicznej następuje w wyniku gwałtownej dekompresji sprężonego gazu. Źródło to jest wykorzystywane w pomiarach sejsmicznych pod powierzchnią wody.
  • iskrownik (ang. sparker) - źródło impulsowe, niszczące, głębinowe. Generacja fali sejsmicznej następuje w wyniku gwałtownego odparowania wody, powodującego gwałtowny wzrost jej ciśnienia. Odparowanie jest zwykle wywoływane przez łuk elektryczny.
  • Powyższa lista nie jest wyczerpująca, jako że inżynierowie geofizycy używają źródeł sejsmicznych odpowiadających ich specyficznym wymaganiom, często własnej konstrukcji.

    Uskok – struktura tektoniczna powstała w wyniku rozerwania mas skalnych i przemieszczenia ich wzdłuż powstałej powierzchni (lub wąskiej strefy zniszczenia), zwanej powierzchnią uskoku (lub strefą uskokową). Uskokom mogą towarzyszyć inne struktury tektoniczne (przyuskokowe podgięcia warstw, fałdy, fleksury).Częstotliwość (częstość) – wielkość fizyczna określająca liczbę cykli zjawiska okresowego występujących w jednostce czasu. W układzie SI jednostką częstotliwości jest herc (Hz). Częstotliwość 1 herca odpowiada występowaniu jednego zdarzenia (cyklu) w ciągu 1 sekundy. Najczęściej rozważa się częstotliwość w ruchu obrotowym, częstotliwość drgań, napięcia, fali.

    Wybór źródła sejsmicznego dla danego pomiaru jest zdeterminowany warunkami terenowymi oraz celem badań (w szczególności maksymalną głębokością obrazowania). Często zdarzają się pomiary, w których wykorzystuje się kilka różnych źródeł w celu zoptymalizowania wyników. Istnieją również techniki pomiarowe wykorzystujące dwa lub więcej źródeł pracujących równolegle.

    Próbkowanie (dyskretyzacja, kwantowanie w czasie) - proces tworzenia sygnału dyskretnego, reprezentującego sygnał ciągły za pomocą ciągu wartości nazywanych próbkami. Zwykle jest jednym z etapów przetwarzania sygnału analogowego na cyfrowy.Geofon – urządzenie wykorzystywane w geofizyce, służące do rejestrowania drgań sejsmicznych i przetwarzania ich na impulsy elektryczne.

    Ze względu na to, iż źródłem sejsmicznym sejsmicznym może być w zasadzie dowolny czynnik wywołujący drgania ziemi, w pomiarach sejsmicznych często pojawia się problem zakłóceń wywołany przez źródła zewnętrzne (np. przejeżdżające samochody, pracujące pompy itp.), których inżynier prowadzący pomiary nie kontroluje. Jednak w pewnych warunkach takie "darmowe" źródła mogą okazać się przydatne dla uzyskania wartościowych rezultatów.

    Ropa naftowa (olej skalny, czarne złoto) – ciekła kopalina, złożona z mieszaniny naturalnych węglowodorów gazowych, ciekłych i stałych (bituminów), z niewielkimi domieszkami azotu, tlenu, siarki i zanieczyszczeń. Ma podstawowe znaczenie dla gospodarki światowej jako surowiec przemysłu chemicznego, a przede wszystkim jako jeden z najważniejszych surowców energetycznych.Węglowodory – organiczne związki chemiczne zawierające w swojej strukturze wyłącznie atomy węgla i wodoru. Wszystkie one składają się z podstawowego szkieletu węglowego (powiązanych z sobą atomów węgla) i przyłączonych do tego szkieletu atomów wodoru.

    Czujniki drgań[ | edytuj kod]

    Do rejestracji drgań powierzchni ziemi niezbędne są specjalne czujniki, zwykle używane są geofony lub hydrofony (przy badaniach pod powierzchnią wody). Bardzo rzadko używane są również akcelerometry.

    Rozmieszczenie czujników zależy od stosowanej techniki pomiaru, typowo używa się kilkunastu (kilkudziesięciu, kilkuset) geofonów lub hydrofonów rozmieszczonych wzdłuż linii prostej (profilu sejsmicznego), w jednakowych odstępach. Wybór rodzaju i ilości czujników oraz ich wzajemne odstępy a także pozycja źródła sejsmicznego względem nich, zależą od warunków terenowych pomiaru oraz od oczekiwanych parametrów obrazu sejsmicznego (przede głębokości i rozdzielczości obrazu).

    Materiał wybuchowy – pojedynczy związek chemiczny lub mieszanina kilku związków chemicznych, która jest zdolna w odpowiednich warunkach do gwałtownej reakcji chemicznej o charakterze egzotermicznym, której towarzyszy wydzielenie wielkiej ilości produktów gazowych w postaci wybuchu (detonacji lub deflagracji).Strzelba – długa, myśliwska lub bojowa broń palna strzelająca nabojami myśliwskimi. Najczęściej gładkolufowa (w USA popularne są strzelby z lufami gwintowanymi strzelające specjalnymi pociskami sabotowymi).

    Sejsmograf[ | edytuj kod]

    Typowy sejsmograf jest w istocie rzeczy wielokanałowym oscyloskopem, przystosowanym do specyficznych wymagań pomiaru sejsmicznego. Podstawowym zadaniem sejsmografu jest rejestracja sygnałów odebranych z czujników drgań. Współczesne sejsmografy są urządzeniami cyfrowymi, złożonymi z dwóch podstawowych części:

    Hodograf – krzywa zakreślana przez koniec wektora zależnego od czasu, przy czym początek wektora znajduje się zawsze w tym samym punkcie.Inżynier – osoba, która ma umiejętności i wiedzę zdobytą w zakresie nauk inżynieryjnych i technicznych. Jest to także określenie tytułu zawodowego nadawanego przez uczelnie wyższe po ukończeniu studiów inżynierskich.
  • komputera, zwykle klasy PC
  • przetwornika analogowo-cyfrowego. Przetwornik taki jest podstawowym elementem elementem sejsmografu, a jego możliwości determinują jakość urządzenia. Od przetwornika sejsmografu wymaga się wysokiej rozdzielczości, co skutkuje wysoką dynamiką możliwych do zarejestrowania sygnałów. Typowa rozdzielczość współczesnych sejsmografów przekracza 20 bitów. Nie jest natomiast wymagana wysoka częstotliwość próbkowania, jako że najwyższa częstotliwość rejestrowanych sygnałów nie przekracza kilku kHz.
  • Współczesne sejsmografy są narzędziami oferującymi możliwości dalece wykraczające poza prostą digitalizację sygnału. Oprogramowanie sejsmografu umożliwia zwykle wstępną analizę sygnału sejsmicznego a nawet uzyskanie pierwszych obrazów sejsmicznych.

    Ochrona środowiska – całokształt działań (także zaniechanie działań) mających na celu właściwe wykorzystanie oraz odnawianie zasobów i składników środowiska naturalnego, zarówno jego składników abiotycznych, jak i żywych (ochrona przyrody). Nauka o ochronie środowiska to sozologia.Górotwór (orogen) – obszar sfałdowany i wypiętrzony w wyniku ruchów górotwórczych (orogenez). Oznacza zespół warstw skalnych poddanych razem ruchom górotwórczym.


    Podstrony: 1 [2] [3]




    Warto wiedzieć że... beta

    Odbicie - zmiana kierunku rozchodzenia się fali na granicy dwóch ośrodków, powodująca, że pozostaje ona w ośrodku, w którym się rozchodzi. Odbicie może dawać obraz lustrzany lub być rozmyte, zachowując tylko właściwości fali, ale nie dokładny obraz jej źródła.
    Oscyloskop — przyrząd elektroniczny służący do obserwowania, obrazowania i badania przebiegów zależności pomiędzy dwiema wielkościami elektrycznymi, bądź innymi wielkościami fizycznymi reprezentowanymi w postaci elektrycznej.
    Dekonwolucja (rozplot, ang. deconvolution) – w matematyce proces odwrotny do splotu funkcji. W cyfrowym przetwarzaniu sygnałów nazywa się czasem „odplataniem” sygnałów (w przeciwieństwie do ich splatania). Polega ona na określeniu funkcji opisującej zakłócenia (np. szum o charakterze funkcji harmonicznej) w celu ich odfiltrowania od zarejestrowanych danych i uzyskania niezakłóconych danych (np. uzyskanie ostrego obrazu z zamazanego zdjęcia).
    Archeologia (z gr. ἀρχαῖος archaīos – dawny, stary i -λογία -logiā – mowa, nauka) – nauka, której celem jest odtwarzanie społeczno-kulturowej przeszłości człowieka na podstawie znajdujących się w ziemi, na ziemi lub w wodzie źródeł archeologicznych, czyli materialnych pozostałości działań ludzkich.
    Widmo częstotliwościowe - rozkład natężeń składowych harmonicznych sygnału w funkcji ich częstotliwości. Pojęcie to odnosi się do różnych zjawisk fizycznych np. światła lub (ogólnie) fali elektromagnetycznej, fal akustycznych, przebiegów napięć w obwodach elektrycznych itp.
    Geologia (gr. gḗ ‘Ziemia’, lógos ‘słowo’, ‘nauka’) – jedna z nauk o Ziemi, zajmuje się budową, własnościami i historią Ziemi oraz procesami zachodzącymi w jej wnętrzu i na jej powierzchni, dzięki którym ulega ona przeobrażeniom. W szerszym znaczeniu geologia dotyczy również innych planet skalistych.
    Samochód ciężarowy – pojazd samochodowy przeznaczony konstrukcyjnie do przewozu ładunków, ciągnięcia naczepy, przyczep (nie będący ciągnikiem rolniczym) lub do przewozu ludzi (a niebędący autobusem), o masie dopuszczalnej całkowitej powyżej 3500 kg.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.032 sek.