Способ определения местоположения тектонически-активных зон на поверхности Земли Советский патент 1988 года по МПК G01V3/12 

оо

СХ)

о

Изобретение относится к геофизике и предназначено для использования в геофизических исследованиях естественных электромагнитных процессов, протекающих вблизи земной поверхности, в частности для прогнозирования землетрясений.

Целью изобретения является повышение информативности.

Изобретение поясняется чертежом, где представлена блок-схема устройства для реализации способа.

Устройство для реализации способа состоит из стационарного антенного устройства 1, осуществляющего прием ортогональные электрические Е, Е,,, Е и трех ортогональных магнитных составляющих Н,Ну, Н поля электррмагнитной волны в точке измерений, блока определения местоположения излучателей 2, блока селекции 3, блока .накопления данных 4 и .блока вьшода информа1щи 5.

Способ реализуют следующим путем. Стационйрным антенным устройством I одновременно принимают и измеряют три ортогональные электрические. Е,, Е,, Ej и три ортогональные магнитные HX, Н,;, Hj составляющие электромагнитного поля.

При измерениях в районе Джава- хетского-нагорья напряжённость электромагнитного поля импульсных сигналов составляла от 10 мкВ/м до 5 мВ/м для ЕЗ -компоненты при интенсивности помех не более 1,5 мкВ/м.

fInH горизонтальных магнитных ком ;понент HX, НV напряженность поля составляла от 5 мкл/м до } мА/м при ijo- мехе не более 1 мкА/м. Для горизонтальных электрических и вертикальной магнитной Н, компонент помеха отсутствовала, а уровень шумов,- Яприведенных к входу составлял 0,6 мкВ/м для Еу, ЕуИ 0,2 мкА/м для Н -компоненты.

С помощью блока определения место положени.я излучателей 2 ПО . измеренным составляющим электромагнитного поля определяют поток энергии 7 и направление распространения воляы- азимут If и угол места 8

Ц arctg

Е7Нх- ExHz

arcug

Е,Н,- , ri5iiMii5ili 2.-iS2,SizSiMj2

(

(,E,)T,(E,.,H,)j + 4 (Е.,Н,- ,)k - S- S,iJ

Направление вектора Улова Пойн- тинга , построенного из начала координат определяет направление распространения волны, которое при пересечении заданной поверхности определяет местоположение источника из- лзл1ения на поверхности Земли, Если излучающей поверхностью является плоскость, то местоположение излучателя определяется координатами.

-h

-h.

Sj

где h - глубина измерителя.

Интенсивность излучателя в волновой зоне можно характеризовать в относительных значениях

/S/ -5- .

где R Ух + у - h -расстояние от антенны до излучателя.

Производят селекцию посфупакщих сигналов nd природе излучателей, после чего выделяют сигналы лито- сферного происхождения с помощью блока селекции 3 и йахрдят совокуп- ность точек излучения составляющих зону излучения,, otpбpaжaeмyю блоком налсопления данных 4 и блоком вывода информации 5..

Местоположение излучателя опреде- ляется по амплитудным соотно1бенИ1й сигна ла в дальней зоие, рабочая частота fр, на которой определяются- амплитуды компонент, выбирается из условия нахождения станции в д пьией зоне источника, т.е. определяется ми- иимаЛьньм радиусок Rjv, исследуемого района. В частности, на частоте 300 кГц R,,,, «1 км.

Селекция сигналов литосфёриого происхождения может осуществляться различными способами, в частиОсти по спектрально-временным характеристикам сигнала.

Однрвр еменио с. фильтрацией иа рабочей частоте fp анализируют спект- ральнотвременные свойства сигнала, при этом ширина полосы определяется условиями задачи.

Селекция сигнала может осуществляться также по амплитудным, прост- ранствейным, компонентным и зональным признакам. Надежность и точность селекции зависит от числа анализируемых признаков. Последовательный анализ сигналов приводит к заполнению поля памяти ЭВМ, блока накопления данных, соответствующему площа- ди исследуемой территории. При появлении случайной помехи искусственного происхождения постоянные помехи располагаются за пределами-полосы пропускания системы. Помеха идентифицируется на выводных устройствах блока вывода информации 5 в виде локальной точки на планшете.

Временные масштабы изменения ин- тейсйвности сигнала литосферного npo исхождения составляют сутки, недели, меся10 1 Кроме того, литосферный сигнал приурочен к геологическим структурам-разломам, стыкам плит и др.

Уровень сигнала литосферы находится в пределах 5 мкВ/м - 1 В/м по электрической компоненте элек ромаг- нятяого поля.

Периода активизации совпадают с

проявлением локальной сейсмичности, что и прогностическим приз- наком землетрясений.

. .-

Испытания способа в районе Джавахетского нагорья весной 1986 года дали пололительный результат.

Измерение амплитудно-фазовых со- отнооений между тремя злектрическкми

и тремя мягинтными состапляющими электромагнитного поля в одной точке стационарным устройством над поверхностью Земли позволяет повысить информативность измерений. Определение угла места излучателя, интенсивности зон расположения излучателей дает возможность получить пространственно-временные характеристики электромагнитных процессов, протекающих в приповерхностных слоях земной коры в тектонически активных районах.

Формула изобретения

1

Способ определения местоположения тектонически-активных зон на поверхности Земли, при котором.измеряют в одной точке приема над поверхностью Земли две горизонтальные магнитные, вертикальную злектрнческ то составляющие электромагнитного поля и азимут направления распространения электромагнитной волны с помощью неподвижного антенного устройства, о т- |Личающийся тем, что, с целью повьнаения информативности, измеряют дополнительно две горизонтальные электрические, и вертикальную магнитную составляющие электромагнитного поля в той же точке приема регистрируют непрерывно во времени интенсивность и угол места направ - ления распространения электромагнитной волны, осуществляют селекцию сигйалов литосферного происхождения и определяют местоположение излучаюПр1Х ЗОЙ.

х-1

Изобретение относится к геофизике и предназначено для использования в геофизических исследованиях естественных электромагнитных процессов, протекающих вблизи земной поверхности, в частности, для прогнозирования землетрясений Цель изобретения - повышение информативности. Цель достигается тем, что стационарным антенным устройством расположенном над поверхностью Земли одновременно измеряют три ортогональные магнитные составляющие электромагнитного поля в точке измерений. Непрерывно во времени регистрируют интен- снвность и угол места направления распространения волны. Осуществляют селекцию сигналов литосферного происхождения после чего определяют местоположение излучающих зон. Определение угла места излучателя, его интенсивности и зон расположения излучателей позволяет получить пространственно-временные характеристики электромагнитных процессов, протекающих в приповерхностных слоях земной коры в тектоннчески активных районах. I ил. О)

Составитель В.Попадько Редактор Н. Ко ляд а Техред М.Дидык Корректор Л. Шишпеяхо

Заказ 6496

Тираж 522

ВНИИПИ Государственного коннтета СССР

по делам изобретений и открытий М3035, Москва, Ж-35, Раушскал наб., д.4/Ь

Подписное: