地震波的传播规律ppt课件.ppt

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1、第一章人工地震勘探§1.1地震波的传播规律一、地震波及其类型1、弹性介质物体在外力作用下产生形变，外力取消后物体能迅速恢复到受力前的形态和大小，这种性质称为弹性；反之，若外力取消后，物体仍保持形变后的某种形态，不能恢复原状，这种性质称为塑性既要看介质本身的物理性质，又要看作用力的大小和特点(延续时间的长短、变化的快慢等)，以及所处的外界环境(湿度、压力等)。在外力很大、作用时间很长的条件下，大部分物体都表现为塑性性质。在外力很小、作用时间很短的情况下，大部分物体都具有弹性性质。2、振动振动：质点围绕平衡位置发生的往返运动简谐振动：在与位移量成正比、与位移方向相反的力

2、作用下的振动。谐振动曲线是正弦或余弦曲线。3、弹性波形成条件：①弹性介质；②激发振动。简谐振动振动曲线和波剖面某点振幅随时间的变化曲线称为振动曲线某时刻各点振幅的变化称为波剖面简谐振动波前和波后在某一时刻，波即将传到和刚刚停止振动的两个介质曲面，称为波前面和波后面（波尾）波前面和波后面是随时间不断推进的RaypathandWavefront(射线与波前)Raypaths-Raypathsarenothingmorethanlinesthatshowthedirectionthattheseismicwaveispropagating.Wavefront-Wavefr

3、ontsconnectpositionsoftheseismicwavethataredoingthesamethingatthesametime弹性波、地震波弹性波：是振动形式在介质中的传播，是能量的传播形式。地震波：是振动形式在地球介质中的传播，是能量的传播形式。地震子波地震子波是由震源激发，具有固定起始时间和有限能量的非周期短脉冲振动地震子波基本属性之一：振动的非周期性任何一个非周期性振动可以由许多不同频率、不同振幅、不同起始相位的谐振动合成。地震子波基本属性之二：具有确定的起始时间和有限的能量。因此，振动经过很短的一段时间即衰减。4、地震波的类型（体波和面波

4、）Bodywaves—TheseareelasticwavesthatpropagatethroughtheEarth'sinterior.体波：（1）纵波纵波（P波）：弹性介质在正应力作用发生应变产生的波动称为纵波体波：（2）横波横波（S波）：弹性介质在切应力作用下发生切应，变产生的波动称为横波。横波质点，振动方向与波传播方向垂直，又可，分为SH波和SV波纵波与横波面波瑞利波：在自由表面上产生的沿自由表面传播的面波。地震勘探中的面波指瑞利波。勒夫波：分布在低速层与高速层分界面上，与SH波类似，又称横面波。瑞利面波点震源体波位移方向横波面波纵波和横波的速度纵波：横波

5、：纵、横波速度比：拉梅系数切变模量泊松比二、地震波的反射和透射地震波的传播：射线与波前表示反射定律：反射角等于入射角，反射线、入射线位于反射界面法线的两侧，反射线、入射线和法线位于同一个平面内反射系数R：反射波振幅和入射波振幅之比称为反射系数1、反射波反射波波阻抗Z：密度和波速的乘积称为波阻抗上、下两层介质的波阻抗差别越大，反射波越强形成条件：地下岩层存在波阻抗分界面，即反射波的强度：R有正负值，当R>0，Zn>Zn-1，反射波和入射波相位相同，都为正极性，地震记录初至波上跳；当R<0，Zn

6、性，地震记录初至波下跳2、透射波透射定律：反射线、透射线位于法线的两侧，入射线、透射线、法线在同一个射线平面内，2、透射波透射系数：形成条件：地下岩层存在速度分界面，才能形成透射波透射波的强度：速度界面是透射界面，波阻抗界面是反射界面。当入射波振幅Ai一定时，T越大，则R越小，即透射波强，反射波弱；反之，T越小，则R越大，即透射波弱，反射波强斯奈尔定理入射角的正弦和透射角的正弦之比等于入射波和透射波速度之比。当V1>V2，则>，透射波射线靠近法线偏折，当V1

7、质中的传播3、折射波折射波：对于V2>V1的水平速度界面，由斯奈尔定律可知，当入射角大于某临界角I时，可使透射角等于900，此时透射波以V2速度沿界面滑行。根据斯奈尔定律，可求得临界角i为3、折射波3、折射波折射波形成条件：下伏介质波速必须大于上覆介质波速三、影响地震波速的主要因素（1）地震波的速度是地震勘探中最重要的参数，也是地震波运动学特点之一。地震勘探研究地下地质构造形态的基本公式是：H是界面的深度，V是地震波传播速度，t是地震波从地面垂直向下到界面又返回地面的双程旅行时间。地震波的速度(2)地震波传播中的影响因素理论研究和大量实际资料证明，地震波在岩层中