view in publisher's site

Elastic properties of marine sediments

Abstract This report includes discussions of elastic and viscoelastic models for water-saturated porous media, and measurements and computations of elastic constants including compressibility, incompressibility (bulk modulus), rigidity (shear modulus), Lamé's constant, Poisson's ratio, density, and compressional- and shear-wave velocity. The sediments involved are from three major physiographic provinces in the North Pacific and adjacent areas: continental terrace (shelf and slope), abyssal plain (turbidite), and abyssal hill (pelagic). It is concluded that for small stresses (such as from a sound wave), water-saturated sediments respond elastically, and that the elastic equations of the Hookean model can be used to compute unmeasured elastic constants. However, to account for wave attenuation, the favored model is ‘nearly elastic,’ or linear viscoelastic. In this model the rigidity modulus μ and Lamé's constant λ in the equations of elasticity, are replaced by complex Lamé constants (μ + iμ′) and (λ + iλ′), which are independent of frequency; μ and λ represent elastic response (as in the Hookean model), and iμ′ and iλ′ represent damping of wave energy. This model implies that wave velocities and the specific dissipation function 1/Q are independent of frequency, and attenuation in decibels per unit length varies linearly with frequency in the range from a few hertz to the megahertz range. The components of the water-mineral system bulk modulus are porosity, the bulk modulus of pore water, an aggregate bulk modulus of mineral grains, and a bulk modulus of the structure, or frame, formed by the mineral grains. Good values of these components are available in the literature, except for the frame bulk modulus. A relationship between porosity and dynamic frame bulk modulus was established that allowed computation of a system bulk modulus that was used with measured values of density and compressional-wave velocity to compute other elastic constants. Some average laboratory values for common sediment types are given. The underlying methods of computation should apply to any water-saturated sediment. If this is so, values given in this paper predict elastic constants for the major sediment types.

خواص الاستیک رسوبات دریایی

چکیده این گزارش شامل بحث در مورد مدل‌های الاستیک و ویسکوالاستیک برای محیط متخلخل اشباع از آب و اندازه‌گیری و محاسبه ثابت‌های الاستیک شامل تراکم پذیری، تراکم ناپذیری (مدول حجمی)، سختی (مدول برشی)، ثابت لمز، نسبت پواسون، چگالی و سرعت موج برشی و تراکمی می‌باشد. رسوبات شامل سه استان اصلی فیزیوگرافی در اقیانوس آرام شمالی و مناطق مجاور آن است: تراس قاره‌ای (فلات‌قاره و شیب)، دشت آبسال (توربیدیت)و تپه آبسال (پلاژیک). می توان نتیجه گرفت که برای تنش‌های کوچک (مانند موج صوتی)، رسوبات اشباع از آب به صورت الاستیک واکنش نشان می‌دهند و معادلات الاستیک مدل هوکی را می توان برای محاسبه ثابت‌های الاستیک اندازه‌گیری نشده به کار برد. با این حال، برای در نظر گرفتن تضعیف موج، مدل مطلوب "تقریبا الاستیک" یا ویسکوالاستیک خطی است. در این مدل، مدول صلبیت و ثابت Lame's λ در معادلات الاستیسیته با ثابت‌های Lame پیچیده (µ + iµ ')و (λ + iλ')جایگزین شده‌اند که مستقل از فرکانس هستند؛ µ و λ پاسخ الاستیک (مانند مدل هوک)و iµ و iλ نشان‌دهنده میرایی انرژی موج هستند. این مدل نشان می‌دهد که سرعت موج و تابع اتلاف ویژه ۱ / Q مستقل از فرکانس بوده و میرایی در طول‌موج واحد به صورت خطی با فرکانس در محدوده چند هرتز تا محدوده کلان هرتز تغییر می‌کند. مولفه‌های سیستم آب - مواد معدنی مدول حجمی عبارتند از: تخلخل، مدول حجمی آب حفره‌ای، مدول کلی دانه‌های مواد معدنی، و مدول حجمی سازه، یا قاب، که توسط دانه‌های مواد معدنی تشکیل شده‌است. مقادیر خوبی از این اجزا در مقالات موجود هستند، به جز برای مدول حجمی قاب. رابطه‌ای بین تخلخل و مدول حجمی قاب دینامیکی برقرار شد که امکان محاسبه مدول حجمی سیستم را فراهم آورد که با مقادیر اندازه‌گیری شده چگالی و سرعت موج تراکمی برای محاسبه دیگر ثوابت الاستیک مورد استفاده قرار گرفت. برخی از مقادیر متوسط آزمایشگاهی برای انواع رسوب‌های رایج داده شده‌است. روش‌های اساسی محاسبه باید برای هر رسوب اشباع‌شده با آب اعمال شوند. اگر چنین باشد، مقادیر داده‌شده در این مقاله ثابت‌های الاستیک را برای انواع اصلی رسوب پیش‌بینی می‌کنند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Geophysics
  • ترجمه مقاله Geophysics
  • مقاله ژئوفیزیک
  • ترجمه مقاله ژئوفیزیک
  • مقاله Earth and Planetary Sciences (miscellaneous)
  • ترجمه مقاله Earth and Planetary Sciences (miscellaneous)
  • مقاله علوم زمین و سیاره‌ای (متفرقه)
  • ترجمه مقاله علوم زمین و سیاره‌ای (متفرقه)
  • مقاله Atmospheric Science
  • ترجمه مقاله Atmospheric Science
  • مقاله علوم جوی
  • ترجمه مقاله علوم جوی
  • مقاله Water Science and Technology
  • ترجمه مقاله Water Science and Technology
  • مقاله علوم و فن‌آوری آب
  • ترجمه مقاله علوم و فن‌آوری آب
  • مقاله Soil Science
  • ترجمه مقاله Soil Science
  • مقاله علوم خاک
  • ترجمه مقاله علوم خاک
  • مقاله Geochemistry and Petrology
  • ترجمه مقاله Geochemistry and Petrology
  • مقاله شیمی خاک و سنگ‌شناسی
  • ترجمه مقاله شیمی خاک و سنگ‌شناسی
  • مقاله Earth-Surface Processes
  • ترجمه مقاله Earth-Surface Processes
  • مقاله فرایندهای سطح زمین
  • ترجمه مقاله فرایندهای سطح زمین
  • مقاله Aquatic Science
  • ترجمه مقاله Aquatic Science
  • مقاله علوم آبی
  • ترجمه مقاله علوم آبی
  • مقاله Oceanography
  • ترجمه مقاله Oceanography
  • مقاله اقیانوس‌شناسی
  • ترجمه مقاله اقیانوس‌شناسی
  • مقاله Forestry
  • ترجمه مقاله Forestry
  • مقاله جنگلداری
  • ترجمه مقاله جنگلداری
  • مقاله Ecology
  • ترجمه مقاله Ecology
  • مقاله بوم‌شناسی (اکولوژی)
  • ترجمه مقاله بوم‌شناسی (اکولوژی)
  • مقاله Space and Planetary Science
  • ترجمه مقاله Space and Planetary Science
  • مقاله علوم فضایی و سیاره‌ای
  • ترجمه مقاله علوم فضایی و سیاره‌ای
  • مقاله Paleontology
  • ترجمه مقاله Paleontology
  • مقاله None
  • ترجمه مقاله None
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.