Измерители деформации Земной коры: принципы и применение.
Strainmeter
Измеритель деформаций (strainmeter) – геофизический прибор для точного измерения деформации земной коры. Типы: линейные, с твердым стандартом длины и жидкостные.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Стенометр – это прибор, используемый геофизиками для измерения деформации Земли. Линейные стенометры измеряют изменения расстояния между двумя точками, используя либо цельный кусок материала (на небольшом расстоянии), либо лазерный интерферометр (на большом расстоянии, до нескольких сотен метров). Прибор, использующий эталон твердой длины, был изобретен Бениоффом в 1932 году с использованием железной трубы; в более поздних приборах использовались стержни из кварцевого стекла. Современные приборы этого типа могут проводить измерения изменений длины на очень малых расстояниях и обычно устанавливаются в скважины для измерения небольших изменений диаметра скважины. Другой тип скважинного прибора обнаруживает изменения объема, заполненного жидкостью (например, силиконовым маслом). Наиболее распространенным типом является дилатометр, изобретенный Саксом и Эвертсоном в США (патент 3,635,076); конструкция, использующая специально сформированные объемы для измерения тензора деформации, была разработана Сакатой в Японии. Все эти типы стенометров могут измерять деформацию на частотах от нескольких Гц до периодов в дни, месяцы и годы. Это позволяет им измерять сигналы на более низких частотах, чем те, которые могут быть зафиксированы сейсмометрами. Большинство записей стенометров показывают сигналы от земных приливов и сейсмических волн от землетрясений. В более длительные периоды они также могут регистрировать постепенное накопление напряжений (в физике), вызванное тектоникой плит, высвобождение этих напряжений при землетрясениях и быстрые изменения напряжений после землетрясений. Самая обширная сеть стенометров установлена в Японии; она включает в основном кварцевые приборы в туннелях и скважинные стенометры, а также несколько лазерных приборов. Начиная с 2003 года ведется масштабная работа (проект «Обсерватория границ плит») по установке большего количества стенометров вдоль границы Тихоокеанской и Североамериканской плит в Соединенных Штатах. Цель состоит в том, чтобы установить около 100 скважинных стенометров, в основном в штатах Вашингтон, Орегон и Калифорния, и пять лазерных стенометров, все в Калифорнии.
A strainmeter is an instrument used by geophysicists to measure the deformation of the Earth. Linear strainmeters measure the changes in the distance between two points, using either a solid piece of material (over a short distance) or a laser interferometer (over a long distance, up to several hundred meters). The type using a solid length standard was invented by Benioff in 1932, using an iron pipe; later instruments used rods made of fused quartz. Modern instruments of this type can make measurements of length changes over very small distances, and are commonly placed in boreholes to measure small changes in the diameter of the borehole. Another type of borehole instrument detects changes in a volume filled with fluid (such as silicone oil). The most common type is the dilatometer invented by Sacks and Evertson in the USA (patent 3,635,076); a design that uses specially shaped volumes to measure the strain tensor has been developed by Sakata in Japan. All these types of strainmeters can measure deformation over frequencies from a few Hz to periods of days, months, and years. This allows them to measure signals at lower frequencies than can be detected with seismometers. Most strainmeter records show signals from the earth tides, and seismic waves from earthquakes. At longer periods, they can also record the gradual accumulation of stress (physics) caused by plate tectonics, the release of this stress in earthquakes, and rapid changes of stress following earthquakes. The most extensive network of strainmeters is installed in Japan; it includes mostly quartz bar instruments in tunnels and borehole strainmeters, with a few laser instruments. Starting in 2003 there has been a major effort (the Plate Boundary Observatory) to install many more strainmeters along the Pacific/North America plate boundary in the United States. The aim is to install about 100 borehole strainmeters, primarily in Washington, Oregon and California, and five laser strainmeters, all in California.