Методы изучения упругих свойств

Методы измерения упругих свойств можно подразделить на две большие группы, относимые к измерениям в естественном залегании и в лабораторных условиях.

Упругие модули горных пород измеряются двумя методами: статическим (изотермические) и динамическим (адиабатические модули).

Статический метод применяется для определения:

• модуля Юнга при одноосном сжатии, растяжении и изгибе стержня из породы;

• модуля сдвига при кручении образца;

• коэффициента Пуассона при измерении продольных и поперечных деформаций при одноосном сжатии;

• модуля объемного сжатия при сжатии образца всесторонним давлении.

Во всех случаях измерение упругих параметров сводится к непосредственному измерению деформации сжимаемых образцов тензометрами различной конструкции.

С помощью динамического метода измеряют различные виды упругих волн в веществе и их затухание. Различают:

• динамический резонансный способ, где используют стоячие волны, возбуждаемые внешним источником на основной частоте;

• способ вращающей пластины на пути непрерывной упругой волны;

• способ последовательных ультразвуковых импульсов.

Для определения упругой характеристики горных пород в естественном залегании применяют вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП), сейсмический каротаж (СК), акустический каротаж и полевые сейсмические методы. Ценные сведения о скоростных характеристиках дают сейсмические исследования методом преломленных и отраженных волн, особенно в районах, где общие черты геологического строения достаточно хорошо известны.

Контрольные вопросы к главе 3.

1. Как объяснить положительную корреляцию между плотностью среды и скоростью сейсмических волн в ней?

2. Какие параметры используют для характеристики упругих свойств горных пород?

3. Почему для осадочных пород характерно возрастание скоростей с глубиной их залегания?