Сделай Сам Свою Работу на 5

Динамические хар-ки упругости влагосодержащих мерзлых пород





скорость распространения продольных волн в мерзлых п\ах в зав-ти от температуры монотонно возрастает. Изменение скорости продольных волн обусловлено кол-вом образовавшегося порового льда и степенью цементации им п\ды. Наибольшее скачкообразное изменение наблюдается в песках (до 250%), т.к. в них при переходе ч\з нулевое значение температуры замерзает большая часть влаги. Для глин и глинистых п\д скачкообразное изменение скорости vp при переходе ч\з нулевое значение наименьшее – 10-20%, т.к. большая часть их влажности приходится на связную воду. Весьма существенное влияние на распространение продольных волн оказывает льдистость мерзлой п\ды.

Определяющее влияние на упругие св-ва мерзлых п\д оказывают: а)фазовый состав (количество, состояние и распределение незамерзшей воды); б)льдистость и мерзлотная текстура (кол-во и распределение выделившегося в п\де льда).

Коэф. Пуассона для мерзлых п\д слабо зависит от влажности и темпер-ры и при расчетах м.б. принят за константу; (для песка 0,2-2,2, для глин.п\д (каолин) – 0,35-0,4, для суглинка – 0,33-0,38).в среднем для глин. п\д 0,37.

Температурная зав-ть модулей упр-ти криогенных образований в значительной степени обусловлена изменением фазового состава заполнителя. Вымерзание жидкой фазы при понижении температуры приводит к укреплению пространственной криогенной стр-ры, а след-но и к увеличению ее упр-ти (жесткости). Наблюдается хар-ная зав-ть модулей упр-ти от льдистости п\ды и степени заполнения пор.



62.Коэффициент анизотропии упругих св-в скальных мерзлых пород.

Коэф-нт анизотропии скальных ГП зависит от сухого состояния. Водонасыщенность приводит к уменьшению анизотропии. Зн-я анизотропии мерзлых ГП не превышает 1,2-1,3.

63.Электрические св-ва льда в постоянном электрическом поле.

Зависят от состава незамерзшей воды, криогенной стр-ры и темпер-ры. В монокристаллах чистого льда проводимость не наблюдается. Примесные кристаллы льда м. им. заметную эл. проводимость. УЭС такого льда равно или меньше 108 Ом*м. УЭС льда горных ледников 105-107 Ом*м, УЭС подземного льда 104-106 Ом*м. Наличие соли в исходном р-ре еще больше снижает УЭС, т.е. величина эл. проводимости пропорциональна его солености и темпер-ре. Поликристалл. лед обладает поляризуемостью. Такой лед представляет собой несовершенный диэлектрик. Возник. поликристаллического льда в мерзлых породах м. оказать заметное влияние на эл. св-ва всей ГП. Но во влагонасыщенном песке при быстром замерзании обр. массивную мерзлую стр-ру.



58.Поляризация мерзлых ГП.

Для поляризуемости мерзлых пород важное зн-е имеют качественное и количественное преобразования стр-р порового простр-ва в процессе промерзания ГП. С промерзанием связано обр. новых пор. По поляризуемости сущ-ет широкая дифференциация мерзлых песчано-глинистых пород по сравнению с теми же породами в талом состоянии. При этом дифференциация пород по поляризуемости уменьшается от грубозернистых к тонкодисперсным. В электроразведочных методах опр-е УЭС и поляризуемости наиболее эффективно для опред-я минерализации мерзлых пород и межмерзлотных пространств.

67.Особенности поляризации льда и мерзлых пород в переменном эл.п.

Разброс зн-ий набл. в завис. Диэл. прониц-ти и тангенса ДЭ потерь. В монокристаллах чистого льда под дей-ем переменного эл/м поля возник. поляризация (за счет перераспределения плотностного заряда) и (за счет перемещения протонов в кристалле). Изменение полярности эл.п. обуславливает перемену знаков дипольных моментов мол-л. При этом часть энергии рассеивания переходит в энергию колебания кристалл. решетки. Это и будут ДЭ потери. Для монокристаллов и поликристаллов пресного льда применима теория с одним временем релаксации 104 с. Область аномально частотной дисперсии для пресного льда нах. в пределах 104 Гц. При этом снижение темпер-ры приводит к уменьшению частоты дисперсного перехода. Различия в текстуре поликристаллического пресного льда сказывается на значениях ДЭ прониц-ти.



69.Частотная и температурная дисперсия электрических св-в в мерзлых породах в условиях переменного эл/м поля.

В мерзлых породах наблюдается частотная и температурная дисперсия эл. св-в. Хар-р этой дисперсии опр-ся фазовым состоянием. Для мерзлых пресных кварцевых песков, глинистых пород частотная зав-ть ДЭ прониц-ти сдвигается в область наибольшего увеличения частоты, темпер-ые зависимости ДЭ прониц-ти в мерзлых пресных песках нах. в пределах от 0 до –20С. Эффект увеличения ДЭ прониц-ти при переходе в мерзлое состояние уменьш-ся с увеличением частоты, а на частотах 105-108 Гц почти полностью исчезает.

52.Упругие св-ва водосодержащих пород при сверхнизких температурах.

Упругие св-ва обуславливаются двумя процессами:

1.Переход связанной воды в лед. Это ведет к увеличению скоростей продольных и поперечных волн.

2.Температурная трещиноватость. Ведет к уменьшению скоростей прод. и поперечных волн.

При глубоком охлаждении водонасыщенных обломочных пород зн-я скорости продольной волн им. экстремум, величина которого зависит не только от состава породы, но и от режима охлаждения. Кривая нагревания б. значит-но отличаться от кривой охлаждения. Образцы, охлажденные до –200С, при оттаивании сохраняют свою форму, в то время как такие же образцы, охлажденные до –1000С, после оттаивания разрушаются. Это значит, что охлаждение и образование криогенной стр-ры так дей-ет на породу, что даже связи м-у частицами нарушаются.

Влияние низких и сверхнизких темпер-р на скорость прод. волн в газе: газ – это один из возможных компонентов порозаполнителя. Установлено, что при темпер-ре 0, -50, -100, -200, -2730С зн-я скорости звука соотв-но равны 331, 298, 264, 172, 0 м/с. Это явление сказывается на скорости прохождения упругой волны. В мерзлых породах, у которых поры заполнены газом, при низких темпер-рах скорости резко меняются. В прочных скальных породах при однократном глубоком охлаждении скорости прод. и поперечных волн меняются мало по сравнению с этими же величинами при темпер-ре от -10 до –300С. Влияние многократных темпер-ых изменений на ГП всегда без искл. приводит к температурному трещинообразованию. В условиях марсианских или лунных перепадов темпер-ры порода испытывает термическое выветривание, кот. ведет к образованию тонкодисперсного пылевого мат-ла, кот. сохраняет отрезки пов-ых колебаний и предохраняет др. породы.

59.Понятие сверхпроводимости.

С низкими и сверхнизкими температурами связано одно из уникальных физ. явл. – сверхпроводимость. При охлаждении металлов и др. мат-лов с электронным типом проводимости УЭС уменьш., а у некоторых в-в УЭС скачком падает до 0. Темпер-ра, при которой наблюдается внезапное исчезновение УЭС, наз. критической Тк. При Тк в сверхпроводнике слипаются электроны, образуя пары, способные соединяться в коллективные состояния. Сверхпроводники – это идеальные диамагнетики. Известен ряд в-в, кот. явл. сверхпроводниками при темпер-ре от -150 до –1700С.

43.Магнитные св-ва ферромагнетиков в условиях значительного изменения температур от положительных и отрицательных.

В образцах железной руды, содержащих зерна магнетита, намагниченность при изменении темпер-ры от 20 до –770С уменьшается в два раза.

72. связи м\у парам-ми физических св-в ГП и их роль в ГФ.

Взаимосвязь физических св-в – это закономерное сочетание св-в и изменение одного св-ва в зависимости от изменения другого. Знание взаимосвязей м/у физ.св-вами позволяет по легко изучаемому параметру опр-ть др.параметры.; по св-вам, определенным образцах, изучать св-ва п/д в естественном залегании. Большинство изученных взаимосвязей явл-ся корреляционными, это обусловлено главным образом невозможностью учета всех факторов, влияющих на исследуемые св-ва.

Корреляция между св-вами не означает только зависимости одного св-ва от другого. Во многих случаях взаимосвязь существует в рез-те зависимостей параметров от факторов, не рассматривающихся при исследованиях, но определяющих величину этих параметров. В элементах и минералах такими факторами явл-ся внутреннее строение в-ва и внешние термодинамические условия. Корреляция м/у параметрами должна наблюдаться при их однотипной зависимости от особенностей атомного строения в-ва.

В г.п. установление взаимосвязей м/у физ.св-вами на основе внутреннего строения минералов затруднено. Однако физ.св-ва г.п. опр-ся не только мин.составом, но и текстурно-структурными особенностями, типом заполнителя порового пр-ва и т.п. Сл-но, корреляция м/у параметрами в г.п. должна наблюдаться при их зависимости от одного из этих факторов при меньшем влиянии других. В породах с уплотненными текстурами,т.е. в интрузивных, метаморфических, эффузивных осад.образованиях, мин.состав- основной фактор, определяющий большинство физ.св-в.

76.Связь между упругостью и плотностью осадочных ГП.

При постоянстве модулей упругости скорость распр-я сейсмических волн в больш-ве случаев пропорциональна плотности. Более плотные породы хар-ся повышенной скоростью упругих волн.

скорость в осадочных породах, насыщенных различными флюидами (Г,Н,В) опр-ся составом п-ды, пористостью и типом флюида.скорость изменяется от300м/с для неуплотненных песчано-глинистых п/д до 6000-7000м/с для карбонатных и хорошо сцементированных терригенных отложений.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.