第1章地震波动力学ppt课件.ppt

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1、地震勘探原理第一章地震波的运动学1第一章地震波的运动学第二节一个界面情况下反射波的时距曲线第一节地震波的基本概念第三节地震折射波运动学第四节多层水平反射波时距曲线第六节透射波和反射波时距曲线第五节连续介质中地震波的运动学2第一章地震波的运动学地震波运动学：研究在地震波传播过程中的地震波波前的空间位置与其传播时间的关系，即研究波的传播规律，以及这种时空关系与地下地质构造的关系。它是用波前、射线等几何图形描述波的运动（传播）过程和规律，与几何光学的一些原理相似，所以也称为几何地震学。3第一章地震波的运动学地震波动力学：研究地震波在传播过程中波形、振幅、频率、相位等特征的及其

2、变化规律，以及这些变化规律与地下的地层结构，岩石性质及流体性质之间存在的联系。地震波动力学是从介质运动的基本方程(波动方程)出发来研究地震波的传播特点的。从能量的角度来研究波的特征。4利用地震波的运动学特征来查明地下的地质构造的形态。利用地震波的动力学特征及其变化规律来研究地下的地层，岩性及油气显示有一定的实际意义。地震波运动学+地震波动力学=地震波场理论。第一章地震波的运动学5第一章地震波的运动学地震勘探是研究波在地下介质传播规律的一种方法。有波的传播就有振动。振动与波构成了地震勘探的基础。第一节地震波的基本概念6第一节地震波的基本概念一、振动和波的基本概念振动－－某

3、质点在其平衡位置附近做来回往返的运动。通常以周期性为其特征，用振幅、频率来描述。振幅(A)—质点离开平衡位置的最大位移。频率(f)—每秒钟内振动的次数称频率。周期(T)—质点从某位置振动后再回到该位置所需的时间称周期，与频率互为倒数。f＝1/T1、振动7一、振动和波的基本概念波动－－就是振动在介质中的传播。介质内某质点的振动，通过介质质点的相互作用传递相邻质点的振动，如此传递下去就形成了波动。波动产生的条件：振动是波动的源、有传播的介质。质点振动的传播，是能量的传播。波动是能量传播的重要方式之一。特点：当能量在介质中通过波动从一个地方传到另一个地方时，介质本身并不传播。

4、2、波动8一、振动和波的基本概念3、波动的参数描述质点振动速度－－质点在其附近位置振动的速度。波速－－质点振动能量传播的速度，或振动在介质中传播的速度。质点振动速度与波动的传播速度不同，其振动方向与传播方向也不一定相同波是在介质内部或表面传播的一种振动，也就是介质中质点振动的传播过程。它不包括介质本身的纯运动。9一、振动和波的基本概念波振幅（A）--质点离开平衡点的距离(位移)；波长（λ）—在单频波中两个相邻周期(T)上各相似点的距离(注意：应在垂直于波前的方向上对它们测定)；频率（f）—每秒钟内波振动的次数。波的传播速度（V）每秒钟波前进的距离。V=λf=λ/T或λ=

5、V/f10每个质点在波传播过程中只绕其平衡位置振动并不传播到其它地方。波在传播过程中，质点的振动是有先有后的，也就是波是以有限的速度在介质中传播的，波速的有限性是形成波动的必要条件。波的传播速度，取决于介质的速度，质点振动的速度不等于波速。波动是一种能量传播的重要方式，能量从一个地方传播到另一个地方时介质本身并不传播。波是受近振动的传播，其频率决定于震源而与介质无关。4、质点的振动和波动的关系11一、振动和波的基本概念质点的振动和波动的关系就是部分和整体的关系。波动是一种不断变化、不断推移的运动过程。介质中有无数个质点，在波的传播过程中，每个质点都会或早或晚地受到牵动而

6、振动起来。单独考虑每一个点，它的运动只是在平衡位置附近进行振动。把介质中的无限多个点当作一个整体来看，它的运动就是波动。12二、地震波的产生和传播一种在岩层中传播的，频率较低(与天然地震的频率相近)的波，是弹性波在岩层中传播的一种通俗说法。地震波由一个震源激发。地震勘探中地震波的产生是用人工的方法，如炸药爆炸等。引起地层振动的位置为波源原点。波从波源向四周传播。相对于地层的空间尺度可以把震源作为一个点源1、地震波13二、地震波的产生和传播2、弹性波按固体在外力作用下的形变特征，可将固体分为：弹性介质和塑性体弹性体--当使介质产生形变的外力撤消后，介质能立即并完全恢复到原

7、始状态的物体；反之，称为塑性体。在外力作用下，物体即可显示为弹性，又可显示为塑性条件：外力的大小、作用时间的长短弹性波--在弹性介质中传播的波称为弹性波。它的形成条件是：要有能传播弹性波的介质—弹性介质，以及在弹性介质中有振动。14二、地震波的产生和传播在震源附近，爆炸所产生的强大压力大大超过了岩石的极限强度，使岩石破碎，形成一个破坏圈，炸出空洞；随着离开震源距离的增加，压力减小，但仍超过岩石的弹性限度，使岩石发生塑性变形，形成辐射状或环状裂隙，形成塑形带；随着离开震源距离的进一步加大，压力降低到岩石的弹性限度以内，又因为炸药爆炸的产生的