Laboratory Studies of Seismoelectric Conversions in Porous Media. I. Retrospective and Perspective

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The paper presents the first part of the work devoted to laboratory studies of seismoelectric conversions in porous media. The main historical stages and the current state of research into seismoelectric transformations, their place in the aggregate of mechanoelectromagnetic phenomena in rocks are considered. An updated classification of seismoelectric effects is proposed, dividing the effects by the type of the primary acting field, by the type of secondary changes, by the ratio of the frequencies of the primary and secondary fields. Data on the main publications on each effect are provided, and current relevant research areas are noted. The history of research into seismoelectric conversions in totality of mechanoelectromagnetic phenomena at the Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences and the role of Corresponding Member of the RAS Sobolev G.A. in these works are separately described. The main problems associated with measuring the secondary electromagnetic field, primarily in laboratory experiments, are considered. Five most significant problems are identified, and ways of solving them by various researchers are given. It is shown that most of the solutions are incomplete and that further research should be aimed at a comprehensive solution to these problems. Primary task is the separated measurement of magnetic and electric components necessary to identify sources of the secondary electromagnetic field in seismoelectric conversions. It is proposed to use contactless measurement of magnetic action of electric current in the laboratory, which was previously successfully tested in the field study. Within the framework of this proposal, subtasks are formulated, the solution of which is necessary to obtain new data on the seismoelectric effect.

作者简介

P. Kaznacheev

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: p_a_k@mail.ru
Moscow, Russia

A. Kamshilin

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

A. Ponomarev

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

N. Podymova

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences; Moscow State University, Department of Physics

Moscow, Russia; Moscow, Russia

Z. Maibuk

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

参考

  1. Агеева О.А. Использование сейсмоэлектрических преобразований в породах для прогнозирования характера насыщения порового пространства // Геофизика. 2008. № 1. С. 16–21.
  2. Агеева О.А., Светов Б.С., Шерман Г.Х., Шипулин С.В. Сейсмоэлектрический эффект второго рода в горных породах (по данным лабораторных исследований) // Геология и геофизика. 1999. Т. 40. № 8. С. 1251–1257.
  3. Анцыферов М.С. Лабораторное воспроизведение сейсмоэлектрического эффекта второго рода // Докл. АН СССР. 1958. Т. 121. № 5. С.827–829.
  4. Анцыферов М.С. Электросейсмический эффект // Докл. АН СССР. 1962. Т. 144. № 6. С. 1295–1297.
  5. Быков А.А., Суржик Д.И., Васильев Г.С., Кузичкин О.Р. Прогнозирование развития геодеформационных процессов в земляном полотне железной дороги. Информационные технологии в науке, образовании и производстве (ИТНОП-2023). Сб. тр. IX Междунар. науч.-техн. конф. Белгород, 31 мая–02 июня 2023 года. Белгород: БГНИУ. 2023. С. 196–198.
  6. Воларович М.П., Пархоменко Э.И. Пьезоэлектрический эффект горных пород // Докл. АН СССР. 1954. Т. 99. № 2. С. 239–242.
  7. Воларович М.П., Пархоменко Э.И. Моделирование связи возмущения электрического поля горных пород при пьезоэлектрическом эффекте с сейсмическими явлениями // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1959. № 1. С. 144–145.
  8. Воларович М.П., Пархоменко Э.И., Соболев Г.А. Исследование пьезоэффекта кварцсодержащих горных пород в полевых условиях // Докл. АН СССР. 1959. Т. 128. № 3. С. 525–528.
  9. Воларович М.П., Соболев Г.А. Использование пьезоэлектрического эффекта горных пород для подземной разведки тел-пьезоэлектриков // Докл. АН СССР. 1965. Т. 162. № 3. С. 556–558.
  10. Воларович М.П., Соболев Г.А., Пархоменко Э.И. Пьезоэлектрический эффект пегматитовых и кварцевых жил // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1962. № 2. С. 145–152
  11. Волкова Е.Н., Казначеев П.А., Камшилин А.Н., Попов В.В. Геоэлектрические исследования процессов подготовки провалов грунта // Геофизические исследования. 2013. Т. 14. № 3. С. 64–79.
  12. Волкова Е.Н., Гамбурцев А.Г., Камшилин А.Н. Способ определения параметров нелинейности земной коры. Авторское свидетельство SU 1612270 A1 МПК 5 G01V1/00 Заявка: 4435420, 03.06.1988 Опубликовано: 07.12.1990 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта.
  13. Воробьев А.А. Физические условия залегания и свойства глубинного вещества. Томск: изд-во. Томского университета. 1975. 298 с.
  14. Гохберг М. Б., Колосницын Н. И., Плисс А. О., Алексеев Д. А. Сейсмоэлектрический эффект, связанный с распространением волны Рэлея // Физика Земли. 2022. № 2. С. 128–135. doi: 10.31857/S000233372202003X
  15. Гохберг М.Б., Моргунов В.А., Похотелов О.А. Сейсмоэлектромагнитные явления. М.: Наука. 1988. 174 с.
  16. Гульельми А.В. УНЧ электромагнитные волны в коре и магнитосфере Земли // УФН. 2007. № 12. С. 1257–1276.
  17. Гульельми А.В. История становления сейсмоэлектродинамики // Наука и технологические разработки. 2019. Т. 98. № 1. С. 5–20. https://doi.org/10.21455/std2019.1-1
  18. Гульельми А.В., Камшилин А.Н., Волкова Е.Н., Чирков Е.Б. Сейсмовибрационное возбуждение геоэлектрических сигналов комбинационных частот // Докл. АН СССР. 1989. Т. 309. № 3. С. 575–578.
  19. Здоров А.Г., Моргунов В.А. Общие закономерности фоновых вариаций ЭМИ на Кавминводском полигоне // Геофизические исследования. 2005. № 4. С. 50–60.
  20. Зейгарник В.А., Богомолов Л.М., Новиков В.А. Электромагнитное инициирование землетрясений: полевые наблюдения, лабораторные эксперименты и физические механизмы (обзор) // Физика Земли. 2022. № 1. С. 35–66. doi: 10.31857/S0002333722010100
  21. Зейгарник В.А., Ключкин В.Н. Аппаратура для физического моделирования сейсмоэлектрических явлений // Сейсмические приборы. 2014. Т. 50. № 3. С. 42–55.
  22. Зейгарник В.А., Ключкин В.Н. Аппаратура для физического моделирования электросейсмического эффекта первого рода // Сейсмические приборы. 2018. Т. 54. № 1. С. 5–18. doi: 10.21455/si2018.1-1
  23. Иванов А.Г. О сейсмоэлектрическом эффекте 1 рода (J) в приэлектродной области // Докл. АН СССР. 1949. Т. 68. № 1–3. С. 53–56.
  24. Иванов А.Г. Сейсмоэлектрический эффект 2 рода // Изв. АН СССР, сер. географ. и геофиз. наук. 1940. № 5. С. 699–727.
  25. Иванов А.Г. Эффект электризации пластов земли при прохождении через них упругих волн // Докл. АН СССР. 1939. Т. 24. № 1. С.41– 43.
  26. Казначеев П.А., Камшилин А.Н. Методика лабораторного контроля механоэлектрических преобразований во флюидонасыщенных средах с бесконтактным измерением электрического поля. Индикация состояния окружающей среды: теория, практика, образование. Труды 6-ой междунар. науч.-практ. конф. Сбор. статей. М.: Буки-Веди. 2018а. С. 114–118.
  27. Казначеев П.А., Камшилин А.Н. Нелинейные механоэлектрические преобразования в пористых средах: теоретические предпосылки. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019. № 7. С. 83–103. doi: 10.25018/0236-1493-2019-07-0-83-103
  28. Казначеев П.А., Камшилин А.Н. Первые результаты исследования нелинейных механоэлектрических преобразований в пористых средах // Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле. Мат. 20-ой междунар. конф. М.: ИГЭМ РАН. 2019б. С. 134–136.
  29. Казначеев П.А., Камшилин А.Н. Разработка методики исследования механоэлектрических преобразований в микронеоднородных материалах с бесконтактным измерением электрического тока. Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле. Мат. 19-ой междунар. конф. М.: ИГЭМ РАН. 2018б. С. 146–148.
  30. Казначеев П.А., Камшилин А.Н., Попов В.В. Измерение локальной плотности тока в земной коре // Вестник МЭИ. 2011. № 5. С. 57–63.
  31. Камшилин А.Н., Казначеев П.А. Локальный измеритель тока — прибор для геоэлектрических измерений // Наука и технологические разработки. 2017. Вып. 1 (96). С. 33–42. doi: 10.21455/std2017.1-3/
  32. Камшилин А.Н., Кузичкин О.Р., Калинкина Н.Е. Исследование механоэлектрических автоколебаний в горных породах // Методы и устройства передачи и обработки информации. 2004. № 5. С. 50–55.
  33. Козырева О.В., Мартинес-Беденко В.А., Пилипенко В.А. О глобальных геомагнитных возмущениях, предположительно вызванных землетрясениями // Геофизические исследования. 2024. Т. 25. № 3. С. 62–74. doi: 10.21455/gr2024.3-4
  34. Корнев Ю.В., Сидоренков В.В., Тимченко С.Л. О физической природе закона электропроводности металлов // Докл. РАН. 2001. Т. 380. № 4. С. 472–475.
  35. Мазур Н.Г., Федоров Е.Н., Пилипенко В.А., Боровлева К.Е. Электромагнитные УНЧ поля на земной поверхности и в ионосфере от подземного сейсмического источника // Физика Земли. 2024. № 2. С. 59–71. doi: 10.31857/S0002333724020058
  36. Манштейн А.К., Куликов В.А., Эпов М.И., Нефедкин Ю.А. Изменение сейсмических скоростей в поле постоянного электрического тока // Геология и геофизика. 1999. Т. 40. № 3. С. 465.
  37. Манштейн А.К., Нестерова Г.В., Филатов В.В., Саева О.П. Об оценке величины сейсмоэлектрического эффекта первого рода // Технологии сейсморазведки. 2013. № 4. С. 81–88.
  38. Мартинес-Беденко В.А., Пилипенко В.А., Шиокава К., Касимова В.А. Поиск импульсных ультранизкочастотных электромагнитных предвестников землетрясений // Геофизические исследования. 2023. Т. 24. № 2. С. 5–24. doi: 10.21455/gr2023.2-1
  39. Нейштадт Н.М. Поиски пегматитов при помощи сейсмоэлектрического эффекта второго рода // Советская геология. 1961. № 1.
  40. Новацкий В. Электромагнитные эффекты в твердых телах. (серия: Механика. Новое в зарубеж. науке). М.: Мир. 1986. 159 с.
  41. Пархоменко Э.И. Основные закономерности сейсмоэлектрического эффекта осадочных пород и пути его использования в геофизике. Физич. свойства горных пород и минералов при высок. давлениях и температурах. М.: Наука. 1977. С. 201–208.
  42. Пархоменко Э.И. Явления электризации в горных породах. М.: Наука. 1968.
  43. Пархоменко Э.И., Бондаренко А.Т. Влияние одностороннего давления на электрическое сопротивление горных пород // Изв. АН СССР, серия геофиз. 1960. № 2. С. 326–332.
  44. Пархоменко Э.И., Гаскаров И.В., Марморштейн Л.М. О связи величины сейсмоэлектрического эффекта песчаников с их проницаемостью // Докл. АН СССР. 1975. Т. 223. № 5. С. 1110–1111.
  45. Потапов О.А., Лизун С.А., Кондрат В.Ф., Лящук Д.Н., Грозденский В.А., Сейфуллин Р.С., Ермаков Б.Д., Портнягин Н.Э. Основы сейсмоэлектроразведки. М.: Недра. 1995. 268 с.
  46. Пономарев А.В. Электрические явления при деформации и разрушении горных пород // Прогноз землетрясений. Сб. статей. Душанбе–Москва: Дониш. 1983–1984. № 4. С. 244–256.
  47. Коваленко А.О., Суржик Д.И., Кузичкин О.Р., Быков А.А. Разработка и применение математической модели сейсмосигналов для организации мониторинга железнодорожного транспорта // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2024. № 3. С. 119–126. doi: 10.52261/02346206_2024_3_119
  48. Сафонов А.С. Электродинамическая сейсморазведка или сейсморазведка с регистрацией электромагнитных составляющих волнового поля. М.: ВНИГНИ. 2017. 152 с.
  49. Светов Б.С. К теоретическому обоснованию сейсмоэлектрического метода геофизической разведки // Геофизика. 2000. № 1. С. 28–39.
  50. Светов Б.С. Неклассическая геоэлектрика // Физика Земли. 1995. №. 8. С. 3–12.
  51. Светов Б.С., Агеев В.В., Агеева О.А., Гойдина А.Г., Александров П.Н., Бабаянц И.П., Баландина С.Е. Некоторые результаты экспериментальных полевых сейсмоэлектрических исследований // Геофизика. 2001. № 6. С. 47–52.
  52. Светов Б.С. Основы геоэлектрики. Москва: ЛКИ. 2008. 656 с.
  53. Светов Б.С., Губатенко В.П. Электромагнитное поле механо-электрического происхождения в пористых влагонасыщенных горных породах. I. Постановка задачи // Физика Земли. 1999. № 10. С. 67–73.
  54. Скворцов О.Б., Сташенко В.И., Троицкий О.А. Упругие деформации проводников при действии импульсов тока // Машиностроение и инженерное образование. 2018. № 1 (54). С. 26–35.
  55. Соболев Г.А. О механико-электрическом эффекте контактов. Физика горных пород и процессов. Научная конференция вузов СССР с участием научно-исследовательских институтов, 18–21 марта 1966 г. Секция “Акустика горных пород”. М.: Московский горный институт. 1969. С. 16.
  56. Соболев Г.А. Некоторые расчеты полей для пьезоэлектрического метода разведки жил // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1963. № 3. С. 378–384.
  57. Соболев Г.А., Демин В.М. Механоэлектрические явления в Земле. М.: Наука. 1980. 217 с.
  58. Соболев Г.А., Демин В.М. Кинетика электромагнитного и акустического излучений как предвестник неустойчивости контактов блока // Докл. АН СССР. 1988. Т. 303. № 4. С. 834–837.
  59. Соболев Г.А., Демин В.М., Курандин Н.П. Пьезоэлектрические свойства галенит-сфалеритовых руд: (к применению в разведке) // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1975. № 7. С. 112–116.
  60. Соболев Г.А., Демин В.М., Лось В.Ф., Майбук З.-Ю.Я. Исследование электромагнитного излучения пород, содержащих минералы-полупроводники и пьезоэлектрики // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1982. № 11.
  61. Соболев Г.А., Демин В.М., Лось В.Ф., Майбук З.-Ю.Я. Механоэлектрическое излучение рудных тел // Докл. АН СССР. 1980. Т. 252. № 6. С. 1353–1355.
  62. Соболев Г.А., Морозов В.Н., Мигунов Н.И. Электротеллурическое поле и сильное землетрясение на Камчатке (дек. 1968 г.) // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1972. № 2. С. 73–80.
  63. Соболев Г.А., Симонян С.С. Изменение сейсмоэлектрического эффекта при деформации и разрушении горной породы // Прогноз землетрясений. Душанбе: Дониш. 1983–1984. № 4. С. 257–265.
  64. Соболев Г.А., Майбук З.-Ю.Я. Вызванное электромагнитное излучение горных пород, содержащих минералы-полупроводники // Докл. РАН. 2013. Т. 453. № 1. С. 92. doi: 10.7868/S0869565213230217
  65. Терентьев В.Г. Исследование сейсмоэлектрического эффекта второго рода в лабораторных условиях // Записки Санкт-Петерб. Горного института им. Г.В. Плеханова. 1992. Т. 130. С. 13–17.
  66. Урусовская А.А. Электрические эффекты, связанные с пластической деформацией ионных кристаллов // УФН. 1968. Т. 96. № 1. С. 39–60. https://doi.org/10.1070/PU1969v011n05ABEH003738
  67. Френкель Я.И. К теории сейсмических и сейсмоэлектрических явлений во влажной почве // Изв. АН СССР, сер. географ. и геофиз. наук. 1944. Т. 8. № 4. С. 133–150.
  68. Хальбауер-Задорожная В.Ю. Классификация геологических пород с точки зрения возникновения в них сейсмоэлектрических и электрокинетических эффектов // Науки о Земле и недропользование. 2024. Т. 47. № 3. С. 262–279. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2024-47-3-262-279
  69. Чеботарева И.Я., Камшилин А.Н. Особенности электрического отклика горных пород на вибровоздействие в условиях слабого неравномерного флюидонасыщения // Акустический журнал. 2020. Т. 66. № 1. С. 58–70.doi: 10.31857/S0320791920010037
  70. Чердынцев С.Н. Сейсмоэлектрический эффект — основа нового геофизического метода исследований нефтяных скважин — сейсмоэлектрического каротажа // Успехи современного естествознания. 2022. № 11. С. 143–150. doi: 10.17513/use.37942
  71. Черняк Г.Я. Электромагнитные методы в гидрогеологии и инженерной геологии. М.: Недра. 1987. 165 с.
  72. Черняк Т.Я. О прямом и обратном сейсмоэлектрических эффектах в осадочных породах при синусоидальном возбуждении // Изв. АН СССР. Сер. Физика земли. 1975. № 7. С. 117–120.
  73. Шевцов Г.И., Мигунов Н.И., Соболев Г.А. , Козлов Э.В. Электризация полевых шпатов при деформации и разрушении: (к изучению землетрясений) // Докл. АН СССР. 1975. Т. 225. № 2. С. 313–315.
  74. Шермергор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. М.: Наука. 1977. 400 с.
  75. Электромагнитные предвестники землетрясений / М.А. Садовский (отв. ред.). М.: Наука. 1982. 88 с.
  76. Barlian A.A., Park W.-T., Mallon J.R., Rastegar A.J., Pruitt B.L. Review: Semiconductor Piezoresistance for Microsystems // Proceedings of the IEEE. 2009. V. 97. № 3. P. 513–552. doi: 10.1109/jproc.2009.2013612
  77. Bernardo N., Martins-Gomes V., Bordes C., Brito D. Seismoelectric Conversion at Poroelastic/Elastic Interfaces and the Role of Dielectric Permittivity: Experimental and Numerical Analysis // Geophysical Research Letters. 2024. V. 51. № 24. Art. № e2024GL112994. https://doi.org/10.1029/2024GL112994
  78. Biot M. A. Theory of propagation of elastic waves in a fluid saturated porous solids. I. Low-Frequency Range // J. Acoust. Soc. Amer. 1956a. V. 28. P. 168—178.
  79. Biot M. A. Theory of propagation of elastic waves in a fluid-saturated porous solids. II. Higher Frequency Range // J. Acoust. Soc. Amer. 1956b. V. 28. P. 179—191.
  80. Blau L.W., Statham L. Method and apparatus for seismic-electric prospecting. U. S. Patent No. 2054067. Washington: USPTO. 1936.
  81. Bordes C., Brito D., Garambois S., Holzhauer J., Jouniaux L., Dietrich M. Chapter 7. Laboratory Measurements of Coseismic Fields. Seismoelectric Exploration. 2021. P. 109–123. https://doi.org/10.1002/9781119127383.ch7
  82. Bordes C., Jouniaux L., Dietrich M., Pozzi J.P., Garambois S. First laboratory measurements of seismo-magnetic conversions in fluid-filled Fontainebleau sand // Geophysical Research Letters. 2006. V. 33. https://doi.org/10.1029/2005GL024582
  83. Bordes C., Sénéchal P., Barrière J., Brito D., Normandin E., Jougnot D. Impact of water saturation on seismoelectric transfer functions: a laboratory study of coseismic phenomenon // Geophysical Journal International. 2015. V. 200. P. 1317–1335. https://doi.org/10.1093/GJI/GGU464
  84. Brace W.F., Orange A.S., Madden T.R. The effect of pressure on the electrical resistivity of water-saturated crystalline rocks // Journal of Geophysical Research. 1965. V. 70. P. 5669–5678. https://doi.org/10.1029/JZ070I022P05669
  85. Broding R.A., Buchanan S., Hearn D.P. Field Experiments on the Electroseismic Effect // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 1963. V. 1. P. 23–31. https://doi.org/10.1109/TGE.1963.271176
  86. Butler K.E. Seismoelectric effects of electrokinetic origin. PhD thesis. University of British Columbia. 1996. 170 p.
  87. Butler K.E., Fleming S.W., Russell R.D. Field test for linearity of seismoelectric conversions // Canadian Journal of Exploration Geophysics. 1999. V. 35. P. 20–23.
  88. Deckman H., Herbolzheimer E., Kushnick A. Determination of electrokinetic coupling coefficients // SEG Technical Program Expanded Abstracts. January 2005. P. 561–564. doi: 10.1190/1.2144381
  89. Devi M., Garambois S., Brito D., Dietrich M., Poydenot V., Bordes C. A novel approach for seismo-electric measurements using multielectrode arrangements: I. Laboratory measurements // Geophysical Journal International. 2018. V. 215. № 1. P. 61–80. https://doi.org/10.1093/gji/ggy269
  90. Dukhin A.S., Goetz P.J., Thommes M. Seismoelectric effect: a non-isochoric streaming current. 1. Experiment // Journal of colloid and interface science. 2010a. V. 345. № 2. P. 547–53. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2010.02.010
  91. Dukhin A.S., Shilov V.N. The seismoelectric effect: a nonisochoric streaming current 2. Theory and its experimental verification // Journal of colloid and interface science. 2010b. V. 346. № 1. P. 248–53. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2010.02.058
  92. Dupuis J.C., Butler K.E., Kepic A.W. Seismoelectric imaging of the vadose zone of a sand aquifer // Geophysics. 2007. V. 72. P. A81–A85. DOI: 10.1190/ 1.2773780
  93. Dupuis C.J., Kepic A.W., Butler K.E. Design of Field Instrumentation and Noise Removal Techniques for Seismoelectric Measurements. Seismoelectric Exploration. 2021. P. 321–347. https://doi.org/10.1002/9781119127383.ch21
  94. Fedorov E., Pilipenko V., Uyeda S. Electric and magnetic fields generated by electrokinetic processes in a conductive crust // Physics and Chemistry of the Earth, Part C: Solar, Terrestrial & Planetary Science. 2001. V. 26. № 10–12. P. 793–799. https://doi.org/10.1016/s1464-1917(01)95027-5
  95. Giannakopoulos A.E., Rosakis A.J. Dynamic magneto-flexoelectricity and seismo-electromagnetic phenomena: Connecting mechanical response to electromagnetic signatures // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 2022. V. 168. Art. ID 105058. P. 1–20. https://doi.org/10.1016/j.jmps.2022.105058
  96. Guglielmi A.V. Elastomagnetic waves in a porous medium // Physica Scripta. 1992. V. 46. P. 433–434.
  97. Hardie M. Review of Novel and Emerging Proximal Soil Moisture Sensors for Use in Agriculture // Sensors. 2020. V. 20. https://doi.org/10.3390/s20236934
  98. Jouniaux L., Allègre V., Toussaint R., Zyserman F. Saturation Dependence of the Streaming Potential Coefficient. Seismoelectric Exploration. 2021. P. 73–101. https://doi.org/10.1002/9781119127383.ch6
  99. Jouniaux L., Zyserman F.I. Seismo-electrics, electro-seismics, and seismo-magnetics for Earth sciences // Solid Earth Discussions. 2015. V. 7. P. 2563–2662. https://doi.org/10.5194/SED-7-2563-2015
  100. Kamshilin A.N., Volkova E.N., Kuzichkin O.R., Sokolnikov M.A. Self-oscillations in rocks, results of laboratory experiments // Annals of geophysics. 2004. V. 47. № 1. P. 93–100.
  101. Klyuchkin V.N., Novikov V.A., Okunev V.I., Zeigarnik V.A. Acoustic and electromagnetic emissions of rocks: insight from laboratory tests at press and shear machines // Environ. Earth Sci. 2022. V. 81. № 64. https://doi.org/10.1007/s12665-022-10189-z
  102. Kröger B., Yaramanci U., Kemna A. Numerical analysis of seismoelectric wave propagation in spatially confined geological units // Geophysical Prospecting. 2014. V. 62. https://doi.org/10.1111/1365-2478.12020
  103. Liu L., Xiao L., Liu H., Yan H. Numerical Simulation of the Effect of a DC Electric Field on Seismic Wave Propagation with the Pseudospectral Time Domain Method // Pure and applied geophysics. 2006. V. 163. P. 1893–1913. https://doi.org/10.1007/S00024-006-0103-5
  104. Lockner D.A., Byerlee J.D., Kuksenko V.S., Ponomarev A.V. Stick-slip, charge separation anddecay // PAGEOPH. 1986. V. 126. № 3. P. 601–608.
  105. Long L.T., Rivers W.K. Field measurement of the electroseismic response // Geophysics. 1975. V. 40. P. 233–245. https://doi.org/10.1190/1.1440521
  106. Maibuk Z.-J.J. Exploration of Piezoelectric and Polymetallic Deposits in Rock Masses // Seism. Instr. 2018. V. 54. P. 598–610. https://doi.org/10.3103/S0747923918050080
  107. Martner S.T., Sparks N.R. The electroseismic effect // Geophysics. 1959. V. 24. P. 297–308. https://doi.org/10.1190/1.1438585
  108. Mikhailov O., Haartsen M.W., Toksöz M. Electroseismic investigation of the shallow subsurface: Field measurements and numerical modeling // Geophysics. 1997. V. 62. P. 97–105. https://doi.org/10.1190/1.1444150
  109. Mizzi C.A., Marks L.D. When Flexoelectricity Drives Triboelectricity // Nano letters. 2022. V. 22. № 10. P. 3939–3945. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c00240
  110. Monachesi L.B., Zyserman F.I., Jouniaux L., Thompson A.H. Electromagnetic/Acoustic Coupling in Partially Saturated Porous Rocks: An Extension of Pride’s Theory // Transport in Porous Media. 2023. V. 149. P. 785–815. https://doi.org/10.1007/s11242-023-01983-9
  111. Myachkin V.I., Sobolev G.A., Dolbilkina N.A., Morozov V.N., Preobrazensky V.B. The study of variations in geophysical fields near focal zones of Kamchatka // Tectonophysics. 1972. V. 14. № 3–4. P. 287–293. http://dx.doi.org/10.1016/0040-1951(72)90077-7
  112. Gershenzon N.I., Bambakidis G, Ternovskiy I. Coseismic electromagnetic field due to the electrokinetic effect // Geophysics. 2014. V. 79. № 5. P. E217–E229. doi: 10.1190/GEO2014-0125.1
  113. Neev J., Yeatts F. Electrokinetic effects in fluid-saturated poroelastic media // Physical review. B. Condensed matter. 1989. V. 40. № 13. P. 9135–9141.
  114. Neishtadt N.M., Eppelbaum L.V., Levitski A.G. Application of piezoelectric and seismoelectrokinetic phenomena in exploration geophysics: Review of Russian and Israeli experiences // Geophysics. 2006. V. 71. № 2. P. B41–B53. https://doi.org/10.1190/1.2187714
  115. Olson K.P., Marks L.D. What Puts the “Tribo” in Triboelectricity? // Nano letters. 2024. V. 24. № 39. P. 12299–12306. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c03656
  116. Pelton W.H., Ward S.H., Hallof P.G., Sill W.R., Nelson P.H. Mineral discrimination and removal of inductive coupling with multifrequency IP // Geophysics. 1978. V. 43. № 3. P. 588–609. doi: 10.1190/1.1440839
  117. Potylitsyn V., Kudinov D., Alekseev D.A., Kokhonkova E., Kurkov S., Egorov I.V., Pliss A. Study of the Seismoelectric Effect of the Second Kind Using Molecular Sensors // Sensors. 2021. V. 21. Art. № 2301. https://doi.org/10.3390/s21072301
  118. Pride S.R. Governing equations for the coupled electromagnetics and acoustics of porous media // Phys. Review. Bull. 1994. V. 50. P. 5678–5696.
  119. Pride S.R., Haartsen M.W. Electroseismic wave properties // Journal of the Acoustical Society of America. 1996. V. 100. P. 1301–1315. https://doi.org/10.1121/1.416018
  120. Ren H., Huang Q., Chen X. Quantitative Understanding on the Amplitude Decay Characteristic of the Evanescent Electromagnetic Waves Generated by Seismoelectric Conversion // Pure Appl. Geophys. 2018. V. 175. P. 2853–2879. https://doi.org/10.1007/s00024-018-1823-z
  121. Ren H., Huang Q., Chen X. A new numerical technique for simulating the coupled seismic and electromagnetic waves in layered porous media // Earthquake Science. 2010. V. 23. P. 167–176.
  122. Revil A., Linde N., Cerepi A., Jougnot D., Matthäi S.K., Finsterle S. Electrokinetic coupling in unsaturated porous media // Journal of colloid and interface science. 2007. V. 313. № 1. P. 315–27. https://doi.org/10.1016/J.JCIS.2007.03.037
  123. Roth N., Zhu T., Gao Y. Characterizing Liquid Water in Deep Martian Aquifers: A Seismo-Electric Approach // J. of Geophys. Res.: Planets. 2024. V. 129. № 5. Art. № e2024JE008292. https://doi.org/10.1029/2024JE008292
  124. Schakel M.D., Zhu Z., Toksoz M.N. Seismoelectric measurements on artifical porous media and Berea sandstone. Earth Resources Laboratory Industry Consortia Annual Report. 2009-09. URL: http://hdl.handle.net/1721.1/68419
  125. Seismo-Acoustic Methods in Mining / Antsyferov M.S., Keller G.V. (eds.). New York: Springer. 1966. 134 p.
  126. Seismoelectric Exploration: Theory, Experiments, and Applications / Grobbe N., Revil A., Zhu Z., Slob E. (eds.). AGU and Wiley. 2021. 472 p. https://doi.org/10.1002/9781119127383
  127. Smeulders D.D., Grobbe N., Heller H.K., Schakel M.D. Seismoelectric Conversion for the Detection of Porous Medium Interfaces between Wetting and Nonwetting Fluids // Vadose Zone Journal. 2014. V. 13. № 6. Art. № 0106. https://doi.org/10.2136/vzj2013.06.0106
  128. Sobolev G.A., Volarovich M.P. Direct piezoelectric prospecting of quartz and pegmatic veins // Geoexploration. 1969. V. 7. P. 241–246.
  129. Sobolev G.A., Demin V., Narod B.B., Whaite P. Tests of piezoelectic and pulsed-radio methods for quartz vein and base-metal sulfides prospecting at Giant Yellowknife Mine, N.W.T., and Sullivan Mine, Kimberley, Canada // Geophysics. 1984. V. 49. № 12. P. 2178–2185. https://doi.org/10.1190/1.1441633
  130. Thompson R.R. The seismic electric effect // Geophysics. 1936. V. 1. № 3. P. 327–335. https://doi.org/10.1190/1.1437119
  131. Thompson A.H., Gist G.A. Geophysical applications of electrokinetic conversion // Geophysics. 1993. V. 12. P. 1169–1173. https://doi.org/10.1190/1.1436931
  132. Thompson A.H., Sumner J.R., Hornbostel S.C. Electromagnetic-to-seismic conversion. A new direct hydrocarbon indicator // Geophysics. 2007. V. 26. P. 428–435. https://doi.org/10.1190/1.2723205
  133. Uyeda S., Nagao T., Kamogawa M. Short-term earthquake prediction: Current status of seismo-electromagnetics // Tectonophysics. 2009. V. 470. № 3–4. P. 205–213. doi: 10.1016/j.tecto.2008.07.019
  134. Varotsos P., Alexopoulos K. Physical properties of the variations of the electric field of the earth preceding earthquakes, I // Tectonophysics. 1984. V. 110. P. 73–98.
  135. Volkova E.N., Kamshilin A.N. Excitation of geoelectric oscillations and alteration of ground conductivity by a vibration generator // Doklady of the Academy of Sciences of the USSR. Earth Science Sections. 1988. V. 302. № 5. P. 54–56.
  136. Warden S., Garambois S., Jouniaux L., Brito D., Sailhac P., Bordes C. Seismoelectric wave propagation numerical modelling in partially saturated materials // Geophysical Journal International. 2013. V. 194. P. 1498–1513. https://doi.org/10.1093/GJI%2FGGT198
  137. Warden S., Garambois S., Sailhac P., Jouniaux L., Bano M. Curvelet-based seismoelectric data processing // Geophysical Journal International. 2012. V. 190. P. 1533–1550. https://doi.org/10.1111/J.1365-246X.2012.05587.X
  138. Xiong Z., Liu Z., Zhang K. An experimental study of Rayleigh waves based on seismoelectric measurements // Exploration Geophysics. 2017. V. 48. P. 226–236. https://doi.org/10.1071/EG15065
  139. Zhu Z., Haartsen M.W., Toksoz M.N. Experimental studies of electrokinetic conversions in fluid-saturated borehole models // Geophysics. 1999. V. 64. № 5. P. 1349–1356.
  140. Zhu Z., Toksöz M.N. Experimental measurements of the streaming potential and seismoelectric conversion in Berea sandstone // Geophysical Prospecting. 2013. V. 61. https://doi.org/10.1111/j.1365-2478.2012.01110.x
  141. Zhu Z., Toksoz M.N. Electrokinetics Of A Fluid-Saturated Rock Sample: Laboratory Experiments. Earth Resources Laboratory Industry Consortia Annual Report; 1994-11. URL: http://hdl.handle.net/1721.1/75234
  142. Zhu Z., Burns D., Toksöz M. Electroseismic and seismoelectric measurements of rock samples in a water tank // Geophysics. 2008. V. 73. https://doi.org/10.1190/1.2952570
  143. Zhu Z., Cheng C.H., Toksöz M.N. Electrokinetic conversion in a fluid-saturated porous rock sample. 64th Annual International Meeting, SEG, Expanded Abstracts. 1994. P. 1057–1060. https://doi.org/10.1190/1.1822696
  144. Zhu Z., Haartsen M.W., Toksöz M.N. Experimental studies of seismoelectric conversions in fluid-saturated porous media // Journal of Geophysical Research. 2000. V. 105. P. 28055–28064.
  145. Zyserman F.I., Monachesi L.B., Thompson A.H., D’Biassi T., Jouniaux L., Gauzellino P. Numerical modelling of passive electroseismic surveying // Geophysical Journal International. 2022. V. 230. № 3. P. 1467–1488. https://doi.org/10.1093/gji/ggac127
  146. Zyserman. F.I., Gauzellino. P.M., Santos J.E. Finite element modeling of SHTE and PSVTM electroseismics // Journal of Applied Geophysics. 2010. V. 72. P. 79–91. https://doi.org/10.1016/J.JAPPGEO.2010.07.004

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».