اثر تنش برشی بر جدایش امواج برشی تحلیلی آزمایشگاهی

چکیده

رفتار موج برشی در عبور از محیط ناهمسانگرد موضوعی است که به‌عنوان یکی از نمونه‌های بارز ناهمسانگردی سرعتی، ذهن پژوهشگران علوم زمین را به خود مشغول کرده است. پدیده جدایش امواج برشی که شاید بزرگ‌ترین نتیجه شناخته شده عبور موج برشی از هرگونه ناهمسانگردی باشد، می‌تواند اطلاعات بسیار مفیدی از ویژگی‌های ناهمسانگردی در اختیار محققین قرار دهد. در این مطالعه، تأثیر تنش برشی بر نحوه تغییر پارامترهای اصلی امواج برشی جدا شده، بررسی شده است و مقایسه‌ای نیز بین طیف دامنه و طیف فرکانسی مـوج سریع و موج کند در یک نمونه سنگ کربناته در آزمایشگاه و با استفاده از امواج فرا صوت انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش تنش برشی بر نمونه‌های سنگی، دامنه مؤلفه عمودی بر راستای تنش برشی قوی‌تر می‌شود و این مهم می‌تواند در تشخیص راستای ناهمسانگردی‌ها و با اطلاع از نوع ناهمسانگردی، اطلاعاتی از وضعیت تنش ناحیه را ارائه دهد.                                                                                                                                            
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Shear Stress on Shear Wave Splitting: A Laboratory Analysis

چکیده [English]

Seismic behavior of shear waves passing through an anisotropic media and related velocity changes and variations are new challenges for geo-researchers. Shear wave splitting which is the main known result of passing the shear waves through an anisotropic media can provide very useful information about the characteristic of the anisotropic medium. In this study, the effects of shear stress on shear wave splitting and characteristic of split components like amplitude and frequency spectrum have been compared on a sample from an oil field in South-West Iran. The results of this ultrasonic test on a carbonate sample show that the amplitude of perpendicular component (Normal to the shear stress direction) will increase when we increase the amount of shear stresses. This may be used to detect the orientation of the anisotropies and/or on the other hand with enough information about the anisotropies some characteristic of stress field may be estimated.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Shear Stress
  • Shear Wave
  • Shear Wave Splitting
  • Anisotropy
  • Ultrasonic

[1] Crampin S., “A review of wave motion in anisotropic and cracked elastic media: Wave motion”, Vol. 3, pp. 343-391, 1981.

[2] Crampin S., “Seismic wave propagation through a cracked solid: polarization as a possible dilatancy diagnostic”, Geophys. J. R. Astr. Soc., Vol. 53, pp. 467-496, 1978.

[3] Crampin S., “A review of the effects of anisotropic layering on the propagation of seismic waves”, Geophys. J.R. Astron. Soc., Vol. 49, pp. 9-27, 1977a.

[4] Keith C.M. & Crampin S., “Seismic body waves in anisotropic refraction at a plane interface”, Geophys. J. R.Astron. Soc., Vol. 49, pp. 181-208, 1977a.

[5] Keith C.M. & Crampin S., “Seismic body waves in anisotropic media: propagation through a layer”, Geophys.J. R. Astron. Soc., Vol. 49, pp. 209-223, 1977b.

[6] Keith C.M. & Crampin S., “Seismic body waves in anisotropic media: synthetic seismograms”, Geophys. J. R.Astron. Soc., Vol. 49, pp. 225-243, 1977b.

[7] Crampin S., “Seismic wave propagation through a cracked solid: polarization as a possible dilatancy diagnostic”, Geophys. J. R. Astron. Soc., Vol. 53, pp. 467-496, 1978.

[8] Crampin S. & McGonigle R., “The variation of delays in stress-induced polarization anomalies”, Geophys. J. R.Astron. Soc., Vol. 64, pp. 115-131, 1981.

[9] Crampin S. & Yedlin M., “Shear-wave singularities of wave propagation in anisotropic media”,            J. Geophys., Vol. 49, pp. 43-46, 1981.

[10] Crampin S., Evans R., Doyle M., & Davis J.P., “Comments on papers about shear-wave splitting in dilatancyinduced anisotropy by I. N. Gupta & by A. Ryall & W. U. Savage”, Bull. Seism. Soc. Am., Vol. 71, pp. 375-377, 1981.

[11] Mavko G., Mukerji T. & Dvorki J., The Rock Physics Handbook: Tools for seismic Analysis in Porous Media, Cambridge University Press, 2003.