Otázka:
Jak určíme podpovrchové složení?
Paul
2014-04-19 11:24:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Předpokládejme, že seismogram $ s (t) $ je konvoluce $ s (t) = r (t) g (t) $ mezi zdrojovým signálem $ r (t) $ a propagačními efekty $ g (t) $. Pokud je zdrojový signál $ r (t) $ známý, můžeme efekty šíření získat pomocí Fourierovy transformace; tj.

Původní rovnice (časová doména): $ s (t) = r (t) g (t) $

Fourierova transformace (frekvenční doména): $ S (w ) = R (w) G (w) $
kde $ S (w) = \ mathcal {F} [s (t)] $, $ R (w) = \ mathcal {F} [r (t) ] $ a $ G (w) = \ mathcal {F} [g (t)] $

Vyřešit neznámé: $ G (w) = \ dfrac {S (w)} {R ( w)} $

Inverzní Fourierova transformace: $ g (t) = \ mathcal {F} ^ {- 1} \ left [\ dfrac {S (w)} {R (w)} \ right ] $

Moje otázka

Jak použijeme informace v $ g (t) $ k určení složení média, kterým vlna cestuje přes? Jak navíc můžeme vědět, že Země je heterogenní, jak izolovat jakoukoli jedinou látku nebo typ horniny? Jak přesný je tento druh měření? Jak můžeme minimalizovat nejistotu v tomto měření?

Nezapomeňte, že na seismogramu je také hluk! s = r * t + n.
Jeden odpovědět:
kaberett
2014-05-01 03:37:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jak použijeme informace v g (t) k určení složení média, kterým vlna prochází? Jak navíc můžeme vědět, že Země je heterogenní, jak izolovat jakoukoli jedinou látku nebo typ horniny? Jak přesný je tento druh měření?

Stručně řečeno: nemůžeme a není.

Vezmeme-li si příklad oceánské litosféry, můžeme si vzít docela dobrý bod: víme (přibližně), jak vypadá průřez oceánskou kůrou a pláštěm kvůli existenci ophiolitů. Jsou docela konzistentní, pokud jde o tloušťky zastoupených jednotek (viz průřez na tomto odkazu), takže když v oceánské litosféře vidíme 2 km při určité rychlosti pod 4 km při jiné rychlosti, s ostrým přechodem mezi těmito dvěma , je to spravedlivá sázka, že první odpovídá krytým hrázím a druhá vrstveným gabrosům atd.

Některá laboratorní měření rychlosti zvukových vln v různých litologiích mohou být provedeno (včetně měření jak syntetických látek, tak xenolitů pláště, které byly z jakéhokoli důvodu vyneseny na povrch), ale nejsou definitivní. Seismická anizotropie - různé „rychlosti“ různých složek vlnových fází (např. P versus S vlny) v závislosti na úhlu, který měřená vlna prošla skrz dotyčnou horninu - lze spojit např. vyrovnání krystalů olivínu. Jako další příklad víme, že jádro má jiné složení než plášť kvůli rozdílu v rychlosti zvuku a argumenty hmotnostní bilance, ale seismická rychlost jádrem nám to neřekne cokoli o z čeho je vyrobeno.

Abychom přidali další komplikace, variace seismické rychlosti lze vždy vysvětlit kompromisem mezi kompozičními a tepelnými variacemi, jako u LLSVPs.

Většinou to, s čím pracujeme, je spousta nejlepších odhadů. To neznamená, že jsou k ničemu - v oblasti, kde můžete spustit jediný experiment, který trvá 4,5 Ga a nemáte žádnou kontrolu nad žádným z parametrů, jsou nejlepší odhady často to nejlepší, s čím musíme pracovat - ale oni Jsem také velmi rozhodně není definitivní.

„v poli, kde spustíte jediný experiment, který trvá 4,5 Ga a nemáte kontrolu nad žádným z parametrů, jsou nejlepší odhady často tím nejlepším, s čím musíme pracovat“ - citace roku!


Tyto otázky a odpovědi byly automaticky přeloženy z anglického jazyka.Původní obsah je k dispozici na webu stackexchange, za který děkujeme za licenci cc by-sa 3.0, pod kterou je distribuován.
Loading...