Accessibility Tools

Объяснена ориентационная природа отклика порового давления в приразломной зоне на прохождение сейсмических волн

На основе нелинейной анизотропной пороупругой модели с тензорными параметрами уплотнения и поврежденности предложено модифицированное уравнение Скемптона и аналитическое выражение для отношения его коэффициентов, связывающие вариации порового давления с объемными и сдвиговыми деформациями, индицированными прохождением поверхностной сейсмической волны. Установлено, что зависимость отношения коэффициентов в модифицированном уравнении Скемптона от азимута прихода волны имеет периодический характер (рис. 1). Точки локальных экстремумов указывают на направления максимального отклика, а их величина зависит от ориентации трещиноватости в окрестности разломной зоны.

Показано, что наблюдаемое по данным мониторинга порового давления в резервуаре сточных вод Арбакл (Оклахома, США) разнообразие отклика порового давления на прохождение сейсмических волн от разноудаленных сейсмических событий с высокой точностью описывается разработанными соотношениями. На рисунке 2 представлено сравнение зависимости отношения коэффициентов в модифицированном уравнении Скемптона от угла прихода сейсмической волны, рассчитанной для условия резервуара Арбакл, и оценок, полученных по сейсмологическим данным для семи сейсмических событий.

image001

Рис. 1 – Зависимость отношения коэффициентов image011 в уравнении Скемптона от угла прихода волны для случая трещиноватости соосной направлению действия максимального горизонтального напряжения

image001

Рис. 2 – Сравнение расчетной кривой и сейсмологических оценок зависимости отношения коэффициентов image011 в уравнении Скемптона от азимута прихода сейсмических волн


Panteleev I.A., Lozhkin D.V., Lyakhovsky V., Shalev E. Nature of the Anisotropic Response of a Fluid Saturated Medium to Surface Seismic Wave Propagation // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2025. Vol. 61. No. 2. pp. 224–235.