Эффекты прерывистой неупругости при распространении сейсмической волны в зоне малых скоростей

Изучение нетипичных проявлений неупругости горных пород расширяет понимание физических механизмов распространения и затухания сейсмических волн в реальных средах. Полевые эксперименты выполнены при распространении продольной волны частотой 240-1000 Гц в пространстве между двумя неглубокими скважинами в зоне малых скоростей (ЗМС). Измерения проводились с помощью пьезоэлектрического импульсного излучателя и аналогичных приемников, размещенных в скважинах. Цифровые записи сигналов в виде «напряжение-время» σ(t) регистрировались открытым каналом с микросекундным разрешением во времени. На профиле волны обнаружены необычные короткопериодные вариации амплитуды в виде резкого уменьшения крутизны фронта, падения напряжения или плато различной длительности (десятки микросекунд). Эти малоамплитудные вариации на форме волны были расценены как проявления скачкообразной прерывистой неупругости. Сделано предположение, что этот неупругий процесс оказывает влияние на трансформацию формы волны. Вклад скачкообразной неупругости зависит от величины прикладываемого напряжения, т.е. в нашем случае от величины амплитуды сейсмического сигнала. Возможный механизм скачкообразной неупругости на малых деформациях может быть объяснен микропластичностью горных пород. Полученные результаты представляют новый шаг в понимании физики распространения сейсмических и акустических волн в горных породах и могут быть полезными для решения прикладных задач в геофизике и горном деле