Физическая модель на основе законов термодинамики

На Рисунке 3.18 представлена спектрограмма с выделенными периодами проявления интенсивности микросейсм. На рисунке обозначены:

зона 1 - период сейсмического затишья до землетрясения;

зона 2 - период действия штормовых микросейсм в интервале частот спектра мощности землетрясения с одновременным началом;

зона 3 - период относительно микросейсмического затишья перед землетрясением;

зона 4 - спектрограмма периода проявления землетрясения;

зона 5 - область затухания штормовых микросейсм после землетрясения;

зоны 6, 8 - переходные области с фрагментами спектров штормовых микросейсм;

зона 7 - период сейсмического затишья после землетрясения;

зона 9 - область квазипериодического микросейсмического шума.

Рисунок 3.18 - Спектр Y - компоненты землетрясения магнитудой М=1.8 и микросейсм до и после землетрясения (пояснения в тексте).

Данные закономерности вписываются в термодинамическую модель землетрясения, разрабатываемую на основе фазовых переходов "жидкость-газ-жидкость" /29, 30/ при различной динамике изменения температуры, давления и объема замкнутого и открытого включения.

На Рисунке 3.19 представлены различные типы термодинамической системы.

На рисунке обозначены:

А - переход жидкости в газ водонасыщенного включения при увеличении объема вмещающих пород и уменьшении давления при постоянной температуре;

Б - переход жидкости в газ при уменьшении температуры вмещающих пород и уменьшении давления водонасыщенного включения при постоянном объеме;

В - переход жидкости в газ при увеличении температуры вмещающих пород и увеличении температуры водонасыщенного включения при постоянном давлении;

Г - переход жидкости в газ при уменьшении давления вмещающих пород и уменьшении давления вследствие диффузии из области водонасыщенного включения при постоянной температуре.

Рисунок 3.19 -Термическая модель слабых землетрясений (пояснения в тексте).

Данная модель описывает все динамические условия вскипания жидкости. В отличие от динамики кипения жидкости при атмосферном давлении, при котором 1 литр волы испаряется в среднем за 40 мин, в нашем случае фазовый переход носит практически взрывной характер. Время фазового перехода не превосходит 50 с. При этом объем жидкой фракции флюида может меняться в широких пределах, что и определяет магнитуду землетрясения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам выполненных исследований можно сделать следующие выводы.

В результате детальных высокоточных сейсмологических исследований зарегистрировано 22 сейсмических события.

- определены азимуты всех событий и произведена коррекция азимутов при использовании данных ближайших сейсмических станций.

- произведен расчет коэффициентов затухания в различных азимутах;

- выделено два направления эпицентров землетрясений с различными коэффициентами затухания;

- с использованием модели геометрической оптики определены параметры затухания сейсмических волн вдоль основных тектонических структур вблизи озера Удыль.

- проведено сопоставление результатов сейсмических наблюдений с данными неоднородности земной коры, выделенными по электроразведочным данным. Установлено качественное пространственное согласие двух методов.

- построена механическая модель геосреды, которая позволяет интерпретировать выявленные закономерности зарегистрированных сейсмических событий. как распространение волны в волноводе;

- рассмотрены основные закономерности в динамике микросейсмического шума, на основе которых построена физическая модель генерации микросейсм и их распространения на основе законов термодинамики.

При помощи своей работы я проверяю данную модель. Уточнения в модели если возможно.