Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Xác định chuyển động quay trong địa chấn học từ tập số liệu dao động tuyến tính truyền thống

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:51

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài "Xác định chuyển động quay trong địa chấn học từ tập số liệu dao động tuyến tính truyền thống" là xác định chuyển động quay từ số liệu dao động luyến tính truyền thống cụ thể, đánh giá ý nghĩa sử dụng hai dạng tín hiệu sử dụng số liệu trong vụ nổ TAIGER tại Đài Loan.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Xác định chuyển động quay trong địa chấn học từ tập số liệu dao động tuyến tính truyền thống

ĐẠI n ọ c Q U Ố C G I A HÀ NỘI T R Ư Ờ N G ĐẠI HỌC K H O A HỌC TỤ NHIÊN TRẦN THỊ NGỌC ÁNH XÁC ĐỊNH CHUYỂN ĐỘNG QUAY TRONG ĐỊA CHẤN HỌC • TỪ TẬP • SÓ LIỆU • DAO ĐỘNG • TUYÉN TÍNH TRUYỀN THÓNG C h u y ê n ngàn h: Vậ t lý địa cầu M ã số: 60 44 0111 LUẬN VẢN TH Ạ C s ĩ KHOA HỌC NGƯỜI H Ư Ớ N C DẢN KHOA HỌC: TS. PHẠM ĐÌNH NGUYÊN l ià Nội - 2014
Luận văn thạc sĩ - 2014 Trần Thị ỈSịìọc Anh LỜ I C i \ í ƠN Luận vân cỉưực hoàn thùnh tại hộ môn Vật lý Địa câu Trường Đ ại học Khoa học Tự nhiên. Dại học Quốc gia Hù Nội dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Phạm Dìnli Nguyên. Học viên xin bày to lòníỊ biết ơn sáu sắc nhắt đoi với thầy giáo hiívng dẫn. người íỉâ tận tình hướng dẫn dậy hao học viên trong suôt quá trình học lập. nghiên cím và viêt luận văn. Học viên xin chân thành cám ơn Ban lãnh đạo Đại học Quốc gia Hà Nội, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, hộ môn Vật lý Địa cầu, Khoa Vật Iv. Phòng Sau dại học và các Plỉònẹ, Ban khác cua trường Đ ại học Khoa học Tự nhiên đ ã quan tàm tạo điểu kiện giúp đỡ học viên trong suôi quá trình học tập và hoàn thành Luận văn. Học viên cũns; xin chán thành cúm ơn Ban lãnh đạo viện Vật lý Địa cầu, Phỏng Địa chắn đã tạo điều kiện íhuận l ợ i , động viên và giúp đỡ học viên trong quà trình nghiên cửu và hoàn thành Luận văn. Trong quả trình hoàn thành luận Luận văn học viên đã nhận được những đóng góp quỷ báu và sự giúp đờ nhiệt tình cùa các thầy cô giáo hộ môn Vật lý Địa cầu, Khoa Vật lỷ (Trường Đ ại học Khoa học Tự nhiên). Nhân dịp này học viên xin g ử i tới các thầy cô giáo lời cám ơn chân thành nhát. Ngoài ra học viên đã nhận được sự giúp đỡ, động viên của gia đình và bạn bè học viên xin chân thành cám ơn! Mặc dù tôi đã cổ gắng hoàn thành Luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và nồng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất m ong được sụ- đóng góp quv háu của quý thay có và các hạn! Hà Nội, ngày 26 thúng 3 năm 2014 H ọc viên: Trần Thị N gọc Ả n h
LỜ ! CAM ĐOAN Tỏi xin cam (ioan toàn hộ những nội dung trong Luận văn ch) tỏi í ự khao sáí, nỉlìién cứu và thực hiện. Hà Nội, ngàv 26 tháng 3 năm 2014 H ọc viên: Trần Thị N gọc Ả n h
i.uâii văn thạc -SĨ - 2014 Tràn Thị Nịịọc Ảnh MỤC LỤC DANH MỤC BẢNC;....................................................................................................................... 4 DANH MỤC HÌNH V Ẽ .................................................................................................................5 DANH M Ụ C C H Ủ VIÉT T Ả T ...................................................................................................7 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA H Ọ C ................................................................8 MO Đ À U ..............................................................................................................................................9 c HƯƠNG 1 - LÝ TH UY ÉT c o BẢN VÈ CH UY ẺN ĐỘNG QUAY TRONG DỊA CHẮN H Ọ C ............................................................................................................................ỉ l 1.1. Cơ sỏ lý t h uyế t........................................................................................................................ 11 /. /. /. K hái n iệm chuyển động quay trong địa chấn h ọ c .....................................................11 /. 1.2. C huyển động quay của sóng p trên hề m ặ t tự d o ..................................................... 19 /. ỉ .3. C huyển động quay gãy ra bởi só n g s ........................................................................... 22 1.2. Ý nghĩa từ việc sử dụng tín hiệu chuyển động quay kết hợp vói số liệu dao động tuyến tính truyền thống.................................................................................................... 23 C H U Ơ N C 2 - PH ƯƠNG P H Á P ...............................................................................................25 C H U Ơ N G 3 - QUAN TRẮC VÀ KÉT Q U Ả ..................................................................... 30 3.1. Số iiệu quan t r ắ c ....................................................................................................................30 3.2. Kết q u ả ................................................................................................................................... 3 .2 .1. X ử lý và p h ã n tích số liệ u ................................................................................................. 35 .ì.2.2. X ác định ch u vển động q uay từ tập sổ liệu dao động tuyến tính truyền thống................................................................................................................................................. .12..1 Đánỉí giá kh ả n ă n g k h a i thác th ô n g tin từ việc kết hợp s ử (lụng chuyển độttíỊ quay và dao động tuyến tín h truyền th o n g .................................................................. 43 KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................................... 46 Kcí l u ậ n ............................................................................................................................................46 Kiến nghị:........................................................................................................................................ 46 rẢI LIẸL TH AM K H Ả O .........................................................................................................48
I.uân văn thạc sĩ - 2014 Trần Thị Nỉiọc Ả nh DANH MỤC BẢNG Các trưừrm hợp khác nhau khi tính toán chuvèn độrm quay từ dao 1 ỉỉanu 2.1 dộnu tuyến tính truyền thốnu. ' ") Thônii tin vồ các trạm íihi địa chấn dược Iroiiíi vụ nô TAICỈỈÍR tại Bang 3.1 i Dài i.oan. -> [ hông tin về thiết bị ẹhi tín hiệu dịa chấn troriE vụ nối TAIGĨ-.R ỉ lỉárm 3.2 ] tại f)ài Loan. 1 1 -^ ỉiảnti 3.3 Dộ nhạy của cam biên HS- r. 5 Raim 3.4 I)ộ nhạy cùa máv ahi TSA-100. í i
I.iiân văn thạc sỉ - 2014 Trần^TjỊ£N^ơCj4nh^ DANH MỤC HÌNH VẼ Minh họa vật ihê dàn hôi trước khi bị biên dạnc và sau khi bị Hình 1.1 biến dạng.____________________________________________________ Jỉệ toạ độ sử dụng đc phân tích các thành phần của chuyển động Hình 1.2 quay gâv ra bởi nuuồn điểm dưới dạng cặp ngẫu lực . Mô hình chuyên độna quav của trườnẽ xã trons mặt phang llình 1.3 ) cho thành phần hirứrm tâm của chuyển động quay là neuồn diem dưới dạne cặp ngầu lực trên mặt phẳng ( ,V|, .V-,). Mô hình chuyên động quay của trường xa trong mặt phăng (,V|,.vJcho thành phần nằm ngana của chuyển động quay là Ilinh 1.4 iiRuồn dicm dưới dạna cặp neẫu lực trên mặt phana ( XpX-,). ------------------- ,------------------------------------ ,-----,------------- Hinh 1.5 Mô hình chuyèn độna quay theo thành phân năm ngang. Hình vẽ mô tả dịch chuyên, vận tôc, chuyên động quay là một Hình 1.6 hàm của thừi gian gây ra bởi một nguồn điểm dưới dạng cặp ngẫu lực. Sự phù hợp vê pha giữa thành phân chuyên động quay theo phương r và thành phần e,ia tốc tuyến tính theo phương thẳng Hình 1.7 đứng gây ra bởi sóng p trong Oki rokachi ngày 25/09/2003 với M=8.1 và trận động đất Irian Jaya neày 02/07/2004 với M=7.5 ghi nhận tại trạm Weltzell ử miền Đông nam nước Đức. 8 Hình 1.8 Minh họa sóng p truyên trong mòi trường bât đông nhât. Các mô hình khác nhau của khi tính toán chuyên dộng quay từ 9 ilình 2.1 chuyển dộnR tuyến tính truyền Ihổng tương ứng. 'ìo ỉỉình 3.; Một sô hình ảnh nơi diễn ra vụ nô l AlGíỉR tại Đài Loan. Một sô hình ảnh vê khu vực và máy móc đặt ghi dữ liệu trong vụ lình 3.2 nồ l AiCỈI tại Đài lA)an. Sư dô bô trí mạnu lưcVi đặt Irạin địa chân tronu vụ nô rAICìIíR tại llình 3.3 ị)ài l.oan. Hiiih 3.4 ỉ'ín hiộu dao dộna tuyển tính truyễn tliổng ghi dược tại trạm NOI. llình 3.5 ['ín hiệu dao dộne tiivcn linh truvcĩi thorm ghi được tại Irạm N03.
1 J\.t < l l l 15 1linh 3.6 1 ín hiệu dao dộiiíi tuyên tinh Iruvên Ihòne ghi dược tại trạm N05. 16 liinh 3.7 1 ín hiệu dao dộng tuyến tính truyèn ihổnc ahi dược tại trạm N06. 17 Hình 3.8 l ín hiệu dao độní> tuycMi tính truyên thôim íihi dược tại trạm N09. rin hiệu chuyển dộim quay tính từ số liệu dao dộng tuyến tính 18 llình 3.9 truyền thống. 19 ỉ [inh 3.10 Hình anh vè inỏi trường bàt dông nhât cao.
DANÍi MỤC CHĨI VIÉT TÀT 1. 1A1( j I'R: l u i u a n Intcíirated (ìcodynamics Research. 2. ADR; Array Derivcd rolation. 3. I S A - 100: rranslational scnsor accclcromcter. 4 HI -S : Ị nisensdr sensors Kincmelrics.
i.uân văn thac sĩ - 2014 Trần Thị Nịiọc Ả nh DANH MỤC CÁ C CÔN( ; TRÌNH KHOA HỌC /. CônỊỊ trình đã công ho. - Nỉiuyen Dinh Pham. Bor-Shouh lỉuang. Chin-.len l.in. ruan-Minh Vu, and Ngoc-Anh T r a n . 2012. Invcsũgation ol Ciround Rotational Motions causcd bv Direct and Scattered P-Waves tVom thc 4 March 2008 ÌẠỊCÌHR Hxplosion Hxperiment. Journal o f Seismolog}', DOI: 10.1007/s 10950-012- 9 3 0 0 -0 (Online lìrst). 2. Các đề tài tham gia. - Trần Thị Ngọc Ánh, 2011 Nghiên cứu đặc diểm tán xạ sóng địa chấn từ neuồn số liệu địa chấn nhiều thành phần” . Báo cáo kết quả ihực hiện tại Viện Vật lý Địa cầu, Viện Màm lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. - Trần Thị Ngọc Ánh, 2012 •• Nghiên cứu mô hinh hóa môi trường truyền sóng ngẫu nhiên” . Báo cáo kết quả thực hiện tại Viện Vật lý Địa câu, Viện Hàn lâm Khoe học và Công nghệ Việt Nam.
M Ở ĐẦU Nhièu năm trước dâv, dịa chấn học chí quan tâin sử dụnỉi lín hiệu dao dộng lu\ cn linh (translational molions) của các sóníi đàn hồi phát sinh từ các trộn dộng dất. C ác máy địa chấn ehi tín hiệu dạrm nàv chủ yếu theo 3 thành phần tạrc giao lỉảc Nam (NS), Đônti - r â y (EW) và thảna dứng (Z) [1,7,15|. l uy nhiên, về lý thuvết. đê biểu diễn hoàn chỉnh dao độne eây ra bởi các trận độna đất. ngoài 3 ihàiih phần dao độna nêu trên cần phải có thêm 3 thành phần chuyên dộng quay (rotational motions) và 6 thành phần biến dạng (strains) [1, 19Ị. Việc sử dụna lín hiệu chuyển động quav kết hợp với so liệu dao độna tuyến tiĩih truyền thốne do các dạng sóng khác nhau, gây ra bởi các nguồn khác nhau và glìi nhận ờ các điểm khác nhau chỉ mới được nghiên cứu trong những năm gần đày. Két quả thu được từ những nghiên cứu này đã chỉ ra rằng việc sử dụng kết hcKp các tín hiệu địa chấn như vậy mang lại cho chúng ta nhiều lợi ích [8,9,14,18]. Chăne hạn [4,14,9] đã cho thấy rằng vận tốc pha của sóng địa chấn ở lớp gần bề mặt cỏ thể xác định khi kết hợp hai dạng tín hiệu này ứng với cửa số sóng mặt tại duy nhất một Irạm ghi địa chấn. Ntỉoài ra, bằng cách phân tích các tín hiộu của chuyển động tuyến tính truyền thống và chuyển động quay quanh trục ihẳng đứng ở phần duôi sóng p gây ra bởi động đất mạnh chỉ ra phircmg pháp khai thác thông tin vè đặc điếm tán xạ môi trưcTng truyền sóng địa chấn |13|. Hơn nữa các nhà khoa học đã chứntì minh được ràng chuyển động quay gây ra bởi sóng p trong môi Irirờim bất đẳna hướng mang thôna tin vồ cấu trúc môi trường truyền sóng 112.13,14Ị. Rõ ràng, chuyến động quay chửa đựne thôn^ tin về rmuồn sinh chấn và cầu trúc môi trường truyền sòn. Do vậy việc khai thác dạng tín hiệu này hứa hẹn niaim lại nhiều lợi ích về khoa hục cũna như thực tiễn. 'I’ìr dàv cỏ the thấy rang, số liỌu chuyền độna quay là rất cần thiết troníì Dịa chấn học cỏ ý nuhĩa troiiíi khoa học và Ihực tiễn. 1liộn nay. có liai phươnu pháp quaii trác chuyòn dộim qua> ; I ) Sư tlựiig các thiếl bị uhi trực licp tín hiệu chuycn dộng quav 1 1. 9|; 2) Sử dụim các tính loán
Luân văn thạc s ĩ - 2 0 1 4 _________________________ Trần Thị N ịìọc A nh ĩừ số liệu quan trắc chuyển dộng luycn lính Iruyền thống [ 1 0 , 18|. i’hưưng pháp lliir hai có một số lợi ích như sau: I ) l ận dụng dược các quan trắc Iruyèn thống với thiết bị dã dược kiêm dịnh qua mộl thời gian dài; 2) Cung cấp nguồn số liệu dê kiêm định các ihiét bị íihi trực liếp tin hiệu chuyên dộng quay mới dược chê lạo irong thời 2 Ìan Rần dây. Với một tập số liệu quan trăc dao dộng liiycn lính truyên tlionti thu được Ironíi một vụ nổ tại Dài I .oan (ký hiệu là vụ nò I A1GFÍR) do các nhà dịa chấn học Dài Loan cung cấp. đề tài “Xííc định chuyển động quay trong iỉịa ch ấ n học từ tập số liệu dao đ ộng tuyến tính truyền th ố n g '' được lựa chọn cho luạn \ ăn này. Mục tiêu đề tài đặt ra là xác định chuyển động quay từ số liệu dao clộna luyến tính truyền thốna cụ thể, dánh giá ý nghĩa sử dụng hai dạng tín hiệu sử clụntỉ số liệu trons vụ nổ l AKỈEỈR tại Đài Loan, loàn bộ nội dung chính của luận văn nooài hai phần Mở đầu và Kết luận sẽ được lần lượt trình bày trong ba chương sau đây: Chương 1: Lý thuyết cơ bản về chuyển động quay trong địa chấn học C h ư o ’ng2; Phương pháp Chưo-ng 3: Quan trắc và kết quả 10
CFilJƠNG 1 - LÝ T H U Y É T c o BẢN VÈ CHUYẼ N Đ Ộ N C Ọ y A Y T R ON C ĐỊA CHÁN HỌC Chuvcn dộim quav dược biết dển từ rất scVin Ironc dịa chấn học, nhưng nỏ clưực coi là rất nhò và bị bỏ qua 11. 2. 15]. rừ những năm 2005 chuyển động quay dược các nhà khoa học nahiẻn cứu và quan sát cùrm với dao động luyèn tính Iruyên thốnti. Kết qua thu được cho thấy chuyển động quay tồn tại song hành với tín hiệu dao dộim tuvến tính truvền thống và ảnh hưởne đen số liệu đo ghi địa chân truyèn thốnẹ. Vì vậy việc quan sát chuyền động quay đã được đặl ra. trước hết là chính xác h(Sa các quan Irăc dao độna tuyên tính truyên thône. Sử dụníi bộ sô liệu chuyên độnii quay và chuyển động tuyển lính truyền thống mang lại nhiều lợi ích. Chẳng hạn nó có thể cho ta khai thác thêm thông tin về môi trường truyền sóng địa chấn 15.9,12.13,14]. Mặt khác để miêu tả đầy đù dao động tại một điểm cần có 3 thành phần của chuyển động tuyến tính truyền thống, 3 thành phần chuyển động quay và 6 thành phần của biến dạng [1 ]. Từ đó chuyển động quay được chú ý và nổi lèn là một hướng đi đầy triển vọng trong Địa chấn học. Tuy nhiên tại Việt Nam nghiên cứu chuyển động quay là một hướng đi mới và chưa được nhiều người biết đến. fìởi vậy cho nên trong luận văn này trước tiên tôi sẽ trình bày những kiến thức cơ bản về chuyến động quay, bao gồm cơ sở lý thuyết về chuyển động quay, đồng thời chỉ ra lợi ich của việc sử dụng số liệu ghi chuyển động quay trong nghiên cứu môi trưtmg truyền sóng địa chấn và mộl số kết quả đã đạt được khi sử dụng bộ số liệu ghi chuyển động này với chuyển động tuyến tính Iruyền thống đé giải thích tại sao chuyển động quav hiện nay trên thé giới lại nối lên là một hướng nghiên cứu mới dầy triển vọng, l.l. Co’sỏ lý thuyết /. /./. K h á i n iệm chuyến động quay trong địa chấn học [)ề xem xét chiụ cn dộne quay tôi 2 Ìả sư ràiiiì môi trường quan tàm trong hệ tọa dộ l)c các xoy. có lính chất dàn hôi, chịu lác độriíi bcíi một lực và bị biến dạng (hình I. I , 11
I.uân văn thạc sĩ - 2014 Trần r tiị N sọ c A nlí ỈKl ơí klll BIFNl)AN(. I heo lý thuyết đàn hồi, các biến dạng nhỏ dịch chuyển quanh điếm X liên hệ vcri điểm bên cạnh X + ổx bằng công thức (1.1); õ .x ÕllÁX) . ( 1 .1 ) ỐII, = d ,ix ) ' du, dUj íVí/ = - ổx + - = { e ,+ Q ,ị^ .. 1 ' 2 õx,I dx,' / ' ^ / '' ^ .i ĩro ng đó; e . . \ Là thành phần biến dạng . II : Là thành phần quav. u //. . : Là thành phàn dao dôim . ^ tuvốn . tiiih Iruvền ihốne. 12
laiân văn thạc sĩ - 2014 Trần_nù^^^oc^Ảnj^ rcr cỏnu thức ( 1 . 1 ) có thc thấy rầníỉ dồ biểu diễn hoàn chinh dao dộim tại một tlièm cần 3 ihành phàn của chuvcn dộnu lu\ến tính truyền thốnu. 3 thành phần cluiv èn dộim quav và 6 ihành phần biến dạng 1 1.19 1. l ừ côiiíi thức ( 1 . 1 ) chuyển dộim quay troim dịa chấn học được tính toán theo CÒI1ÍZ ihức sau: ( 1.2 ) Một cách tườnu ininh các thành phần chuyền độna quav được tính toán theo cỏn.a Ihírc sau: Õ7. ỡu. Ê}h. Í2 - Uy l Vxu(x) = — ( 1 .3 ) 2 2 ỡy õx íì. ỡu. ỡu. ỡx õy lYong đó Q , , Q , , Q , : Là 3 thành phần chuyển động quav theo ba trục của hệ tọa độ Dc các x y / . . : Là 3 thành phần chuyển động luyến tính truyền ihống theo ba trục của hộ tọa độ Dè các xyz . l'a hãy thử xcm xét chuyển động quay gây ra bởi nguồn điểm dưới dạng căp Iiíiầu krc trong toàn không íĩian đồng nhất. Xét cặp ngẫu lực này trong hộ tọa độ Đc các (a'|,x 2 . x , ) đ ứ t gãy nằm ở trên mặt mặt trượt tương ứng với trục.Vị. Hiêm vào đó, chúng ta xét hệ toạ độ cầu Rồin 3 thành phần r,0 ,ậ (hình 1.2). Dịch chuyển tươrm ứna theo Aki và Richard (1980) cỏ dạns,: r » ( V./) -’ ír.V/„(/, T ) d T + a ”' X 41 \p r ; 4ri/Tí;; r' ( 1 .4 ) \ 4 1 1/ A' . r 13
Luận văn thạc sĩ - 2014 Trần Tỉiị N sọc Ảnh roiiu dỏ: \/„(/) = //(A//(/). l : MÔII men dịa chan //: M ò d u l cắl. Hình 1.2; Hộ toạ độ sử dụng để phân tích các thành phần chuyển động thành phân chuyển động quay gây ra bởi (nguồn [ 1 ]). I làni A được xác định bởi công thức sau: ,f'‘' =9sin2ớcos(ír-6(cos2ớcos^ớ-cosớsin^^), /í"’ = 4 s i n 2 ớ c o s ^ r - 2 (cos 2 ớcos(ỉi^y-cosớsin^^), /í''’ =:-3sin2ớcos/^-cosớsin(ỉJ), (1-5) / 1" ’ = sin 2 ớcosr, /í''' = coslOcoíiệO- cos(h\nệậ. I rontỉ đỏ: r j ) . ệ : là đơn vị chỉ hướng vector của toạ độ cầu. Các ký hiệu N, I và F lươns ứng với tín hiệu sóiiíi thu được ơ trường gàn. tnrờnii iruna aian và trườne xa. Irona khi p và s hién thị sóng dọc và sỏiig ngang tircíim ứim. l ừ phươna trinh (1.3) ta có: 14
l.uận văn thạc sĩ - 2014 Trần Thị N sọc Ảnh r vp A/o(/- r). A/„(/- r),víi rA/„(/- r)í/r ). / - > 0 0 . ( 1. 6 ) J r l ừ cô nc thức (1.6) tròn khi / ^ 00 , M là một hàng số khi dó dịch chuyển u lại thời diêm / co được tinh toán theo côri 2 thức sau đây: .V, 1 1 --Í"' A ’^ (1.7) 4;zpr 2 v; 2vị v>; v; ir (1.3) và (1.7) chuyến động quay được xác định như sau: 1 -A r r í X -V . í ) = - V X ỈV(.V, / ) = - - — Ỉ-— + ( 1.8 ) 2 mp p . 1" =cosỂ^siníi0 +cos(/ísin2 ế:^(í. Trong đó; ả ’^ : là hình chiếu của 3 thành phần chuyển động quay (thành phần r của chuyển động quay tương ứng bằng = 0). Mô hình chuyển động quay của thành phần nằm ngang được chỉ ra trong hình (1.5). Cặp mũi tên ở trung tâm chỉ ra hướng của cắt trư(rt, các mũi tên trong mỗi thuỳ chỉ ra hướng di chuyển của chuyến động quay. Trong trường hợp trường xa, các thành phần chuyển động quay theo phương thảng đứng tỷ lệ thuận với sin3ớcos(í>r (Hình 1.3), Ihành phần nằm ngang tỷ lệ thuận với co slO c o sệÒ -co a O sin ệệ (Hình 1.4). Ký hiệu (+) ở hình (1.3) có nghĩa là phưOTig lưỡng cực là hướng ra ngoài kết quả từ chuyển động nén ép của sóng p. Ký hiệu (-) có nghĩa là phưOTg lưỡng cực hư(Vng vào trong kết quả từ chuyển động tách íiiãn sỏna p. Chuyển động nén ép và lách dãn biểu hiện với chuyển dộng lên xuống tương ứna với băng ghi dịa chẩn. Dao độna sóng p mạnh hơn ở giữa của góc phân lư, góc bàng 45 từ dírt aãv cùa mặt ( ) . 'ĩrong Irường hcrp trường trung gian và irirờiiíi íiần mô hình chuyến độníĩ quay bao «0111 cá hai thành phần hướng tâm và thành phần nàm imaĩm. 15
Luân văn thạc sĩ - 2014 Trần Thị ỈS'sọc Ảnh H - I• H= Hình 1.3: Mỏ hình chuyển động quay của trưcmg xa trong mặt phăng (Xp.v,) cho thành phần hướng tâm của chuyển động quay là nguồn điểm dưới dạng cặp ngẫu lực trên mặt phẳne ( Xị,x^) (nguồn [ 1]). 0 = 0 e = 90 Hình 1,4. Mô hình chuyển động quav của trircmg xa trong mặt phẳng ( V|..V,) cho thành phần nằin imanti của chuycn động quay là nguồn đièm dưới dạng cặp ngẫu krc trên mặt phăiiíi ( -V|,A% ) (nauoii 16
Luân văn thạc sĩ - 2014 Trần_Tlíi^^^^l^0Cj4n^ B= 0 e = 90 Hình 1.5: Mò hình chuyển dộng quay theo thành phần nằm ngang (níỉuồn[ 11). Cochard năm 2006 cũnẹ chỉ ra ràng dịch chuyến u, vận tốc a và chuyến động quay là một hàm của thời gian tại một thời điểm nhất địnhn [31 (Hình 1.6). Bây aiờ ta xét thêm trường hợp trên bề mặl tự do (chẳng hạn inặt đất). Lúc náy mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng trên bề mặt tự do thoả mãn điều kiện sau ị ơ ị Ị = 0 ( / = x , > ',z ) }. Áp dụng định luật Muc kơ =ẪÍ-:^I^Ổ + 2 //Í; trong môi lrư('mg đồng nhất đẳng hướng: õu. õu^ õz õx du^ (1.9) õ: õy 1'hay (1.8) vào (1.3) các thành phẩn chuyổn độne quay tươne ứng với ba trục X. y, / dược tính toán theo công thức sau; ( 1. 10) õy du. o, =- ( 1. 11) õx Í1 = - 1 ( 1.12) 1ứ phưcrníỉ trinh ( 1 . 1 0 ) \ à ( 1.1 1 ) ta thấv thành phần quay tỉico phirưng nãni ngang lưírnu írntỉ với thành phàn niiliiciiíi |3|. 17 / !,
Luận văn thạc sĩ - 2014 JlẾỉLL!ỉL^ấ££ẨlỉÍL Troớng gán ĩruvDg truDg gian ĩrơỞĐg xa TỒbẹ E i Ì ' I i I OCUJ 1 ' / ^ '\ì 03 ___________________________ / *" A I o (p u 0 c m : \ ' mm ậ" o 'J 0 .•!C4 í -i-i 01 g co? ; ì' '-^001 - A /= - = o 0 01 ă> 0 02 0 .. I -30J I (lổ< rrtSíl#; ro l(O )-; r o t ( 0 )^.;. •U.ÚĨ •>, > icUủ (Jiv A' ỉ . I /V ừổ 0 c? V •oc cm; - 00 :0:^ rot ratc (ồ) ' VI •v«;’ Wf ‘ỈỈ0t7 ?3 !i uOCOi - !Ỉ 1 “ clivratc ^ Ịi X3 íi ỉ ũCJ .fi 0’nrt o -iiuíOt v i/ \iV ÍT 5 5«) 0 'í ’« o:-: 0'5 IM 0 5' ÔTÍ If
I>uân văn thạc sĩ - 2014 Trần Thị Ỉ^ỈỈỌC Ánh 1.1.2. C ỉtuvển độnỊỊ quay của sóng p trên hè m ặt t ụ (to 1'rườrm hợp một sónu phănu V. lần số (0 . Iruyồn trong mặl phăng (X. / ) trong mòi trườíiỉì dồim nhất dăng hưởng với phiuriig truyền sóng -z và tx hướng tới bê inặt tự do. Khi tứi bè mặl tự do nó tạo ra hai sóng khác nhau |7|. Dầu tiên là mộl sóna p với U(k phản xạ Ì2 bànu tiỏc tới i|. rhír 2 là sóng s v vứi góc phản xạ là J 2 thoa mãn phương Irình sau: A' = p- (1.13) co ờ) ĩrong đỏ a , p. Ả', . Ả.'/, tương ứne là vận tổc sóng p. sóng s, và số sóng, p là tham số tia địa chấn. ĩro ng trường hợp này thê của các sóng được tính băng Ị 8 |: ệ = = .4 exp[/Vư(/«| - / ) ] + BeKp[iũ){px, +/;„x, - / ) Ị (1.14) y/ = ụ / ^ = C exp[/Vư(/W| + 7 ^X3 - / )J . {1 ■15) Vứi; cos /j 12 'ỉa =V a “ a ■ " '- 'ìlỷ - '’ I! riìco lý thuyết Iỉelmholtz dịch chuyển trên bề mặt lự do được xác định bàng [SỊ; ^ ^ ^p