《地震波理论》复习最终版
地震勘探原理总结

《地震勘探原理》各章节的复习要点第一章绪论(不作为考试内容)第二章地震波运动学理论§2.1 几何地震学基本概念1、基本概念,如地震子波:具有多个相位、延续60~100毫秒的稳定波形称为地震子波。
几何地震学:地震波的运动学是研究地震波,波前的空间位置与传播时间的关系,他与几何光学相似,也是引用波前,射线等几何图形来描述波的运动过程和规律,因此又叫几何地震学.地震勘探:通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中传播的情况,以查明地下的地质构造,力寻找油气田或其他勘探目的服务的一种物探方法.波面:介质中每一个同时开始振动的曲面。
射线:在几何地震学中,通常认为波及其能量是沿着一条“路径”从波源传到所考虑的一点P,然后又沿着那条“路径”从P点传向其他位置。
这样的假想路径称为通过P点的波线或射线。
振动图:在地震勘探中,每个检波器所记录的,便是那个检波器所在点处的地面振动,它的振动曲线习惯上叫做该点的振动图。
波剖面:在地震勘探中,通常把沿着测线画出的波形曲线叫做“波剖面”。
视速度和视波长:如果不是沿着波的传播方向而是沿着别的方向来确定波速和波长,得到的结果就不是波速和波长的真实值。
这样的结果叫做简谐波的视速度和视波长。
全反射:如果V2>V1,则有sinθ2>sinθ1,即θ2>θ1;当θ1增大到一定程度但还没到90°时,θ2已经增大到90°,这时透射波在第二种介质中沿界面“滑行”,出现了“全反射”现象,因为θ1再增大就不能出现透射波了。
雷克子波:2、基本原理反射定律:反射线位于入射平面内,反射角等于入射角,即。
透射定律:透射线也位于入射面内,入射角的正弦与透射角的正弦之比等于第一、第二两种介质中的波速之比,即Snell定律:惠更斯原理:在已知波前面(等时面)上的每一个点都可视为独立的、新的子波源,每个子波源都向各方发出新的波,称其为子波,子波以所在处的波速传播,最近的下一时刻的这些子波的包络面或线便是该时刻的波前面。
地震概论复习要点及历年试题

地震概论复习要点绪论一、地球科学概况1、地震学:研究地震及其相关现象2、四大起源问题:行星(宇宙)、地球、生命、人类3、C.S.H: Composition(组成):同位素地球化学.Structure(构造):全球构造.History(历史):全球变化.4、地学发展:水火不相容(Werner水成论与Hutton火成论)——均变与灾变——固定论与活动论固定论:海洋与陆地永恒不变5、极地科学:全球变化;海平面变化;气候与生态演变二、宇宙演化1、哈勃发现非稳衡宇宙红移:相互背离,频率变小由此宇宙是由一个基点爆炸而得2、宇宙大爆炸理论的证据:2.7K的发现3、哥白尼原理:宇宙中各点是平权的,有限无边的宇宙没有中心三、太阳系1、行星顺序:水星金星地球火星木星土星天王星冥王星2、太阳系的轨道特征:近圆性同向性共面性3、行星运动三大规律:(1). 行星在椭圆轨道上运动,太阳位于其中一个焦点上.(2). 行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积.(3). 行星公转周期的平方与轨道半长径的立方成正比.4、体积密度卫星表面类地行星小大少固体类木行星大小多非固体5、彗星结构:慧发、慧核、慧尾6、太阳系起源假说及发展:Kant-Laplace星云说(18世纪Kant, 1755《自然通史和天体理论》Laplace, 1796《宇宙体系论》)无法解释角动量分配异常灾变说和爆发说新星云说补充:Laplace星云说中太阳系形成的过程:炽热的气体云—分离环—团块—行星7、地球的早期演化:地球形成期(约46亿年前) ——放射熔融期——小天体碰撞期——熔流外溢期——.板块构造发育期8、金星温室效应严重,不适合开发9、月球公转与自转周期一致,导致月球仅有一面面向地球第一章地震学的研究范围和历史1、全球7.0以上强震约13次,15%在大陆,2、中国西部地震较频发,中国每年4.7级以上地震平均50次3、地震频发性低于气象灾害,而由于其突发性和毁灭性使得财产损失和人员伤亡高居所有自然灾害之首。
地震复习——精选推荐

第二章1. 选择题(1)地面与地下反射界面都是平面,界面以上介质为均匀介质,则地面上纵直测线观测的转换反射波的时距曲线为:A .抛物线B .高次曲线C .双曲线D .直线(2)在)1()(0z V z V β+=连续介质中,反射界面深度为H ,如果要观测到该界面的反射波,那么入射波的最大穿透深度max z 应为:A .max z <HB .max z =0sin 1αβ B .max z =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-0sin 11α C .max z ≥H(3)当地面和地下反射介质为平面时,共炮点反射波时距曲线极小点处的视速度为:A .界面速度B .波传播的真速度C .无穷大D .零(4)相同激发点,同一倾斜反射界面的反射波时距曲线(沿界面倾向方向观测)的极小点与反射波时距曲面极小点:A .在界面下倾方向重合B .在激发点处重合C .在界面上倾方向不重合D .在界面上倾方向重合(5)激发点位于断点在地面的投影点处时,所观测的相同深度界面上的反射波时距曲线与绕射波时距曲线的斜率:A .仅在激发点处相同B .处处相同C .没有一处相同D .在远观测点处相同(6)如果地震波以临界角i 入射到倾角为ϕ的折射界面时,在地面上观测到该界面的折射波,需满足:A .i +ϕ >90B .i +ϕ <90C .i +ϕ =90D .任何情况2.判断下列说法对否?并说明理由。
(1)上覆为非均匀介质,单一平面界面,纵直测线观测的反射波时距曲线是一条光滑的双曲线。
(2)反射波时距曲线的正常时差只随炮检距的变换而变化。
(3)只有测线方向与地层方向垂直时,射线平面与铅垂面重合。
(4)对折射波来说只要有高速层存在,就产生屏蔽现象。
(5)近炮点观测的水平层状介质的反射波时距曲线近乎双曲线状。
3.回答下列问题(1)如何从波动方程过渡到几何地震学基本方程?几何地震学基本方程的适用条件为何?(2)反射波时距曲线有哪些特点?(3)试说明速度随深度呈线性变化的连续介质中,地震波的射线、波前面的传播特点。
地震波动力学期末复习资料.

一、名词解释1、 弹性:物体的变形随外力的撤除而完全消失的属性。
2、 塑性:物体的变形随外力的撤除后仍部分残留的属性。
3、 外力:是指其它物体作用在所研究物体上的力。
4、 面力:分布在物体表面上各点的外力,称为面力。
5、 应力:截面上任意点内力的集度称为应力。
6、 正应力:物体在某截面上一点的应力是矢量,这个矢量,一般来说不与截面垂直,也不与截面相切,通常把它分解为垂直于截面方向的分量σ和切于截面的分量τ,σ即为正应力。
7、 剪应力:物体在某截面上一点的应力是矢量,这个矢量,一般来说不与截面垂直,也不与截面相切,通常把它分解为垂直于截面方向的分量σ和切于截面的分量τ,τ即为剪应力。
8、 应力分量:垂直于三个坐标轴的平面上正应力和剪应力的投影。
9、 线应变:物体内一点沿某一方向线元受力后,该线元长度的改变量与原长度比值的极限称为该方向的线应变。
10、剪应变:过物体内任一点引两条相互垂直线段,变形后,这两个线段之间的夹角改变量(用弧度表示)定义为该点在这两个方向的剪应变,也称为角应变。
11、平面波:等相位面是平面,且波阵面与波的传播方向垂直的弹性波。
12、频散:不同谐波成分组成的波,虽然受同一起始扰动下,但各自以不同的速度传播,并且起始扰动的形状在传播中将产生变化。
扰动经传播以后将扩展成为一更长的波列,这种现象我们称之为频散。
13、群速度:产生频散时,波的传播速度与组成这个波的各个谐波成分的相速度是不同的,我们称这个波整体的传播速度为群速度。
14、相速度:指一定的相位移动的速度。
15、自由界面:地表应力为零的界面。
二、证明题(10)1、 如果某一连续体内位移场是某一标量φ的梯度,即:φφ∇==grad U,证明:0=⨯∇=U U rot。
证明:)()()(),,(222222=∂∂∂-∂∂∂+∂∂∂-∂∂∂+∂∂∂-∂∂∂=∂∂∂∂∂∂⨯∇=∇⨯∇=⨯∇=k yx x y j x z z x i z y y z z y x U U rotφφφφφφφφφφ2、 如果连续体内位移场是某一矢量位移ψ的旋度,即ψψ⨯∇==rot U ,证明:0=∙∇=U U div证明:)()()(])()()[()(222222=∂∂∂-∂∂∂+∂∂∂-∂∂∂+∂∂∂-∂∂∂=∂∂-∂∂∂∂+∂∂-∂∂∂∂+∂∂-∂∂∂∂=∂∂-∂∂+∂∂-∂∂+∂∂-∂∂∙∇=⨯∇∙∇=∙∇=y z x z x y z y z x y x yx z x z y z y x k y x j x z i z y U U div x y z x y z x y z x y z x y z x y z ψψψψψψψψψψψψψψψψψψψ3、 已知标量φ为空间坐标的函数,即),,(z y x φφ=,且二阶可导,证明: φφ2)(∇=∇∙∇; 证明:φφφφφφφφφφφ2222222)()()(),,()(∇=∂∂+∂∂+∂∂=∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂∂∂∂∂∙∇=∇∙∇z y x z z y y x x zy x4、在二维问题中,假设位移位ϕ及ψ都只与x ,y 和t 有关,即(,,)x y t ϕϕ=,(,,)x y t ψψ=,根据位移矢量公式证明二维问题的位移分量为:yx w x y v y x u x y zz ∂∂-∂∂=∂∂-∂∂=∂∂+∂∂=ψψψφψφ,,。
地震概论章节期末复习资料.docx

第一章地震学的研究范围和历史1、地震学是一门应用物理学。
2、911房屋倒塌的主要原因:钢筋受热。
3、历强震而不倒的古建筑:山西洪洞县广胜寺飞虹塔、应县木塔、赵州桥、天津蓟县独乐寺观音阁等等;原因:卯、#,以柔克刚。
4、地震学发展简史:定量研究只有100年左右的时间。
5、中国国家地震局:1971年成立,1966年河北邢台地震。
第二章地震波1、泊松比U :一样品横截面线度变化率/横向线度变化率。
(0,0.5)金属:(0.25,0.33)地幔:0.25外核(液态):0.5其他:>杨氏模量E:线应变中,应力与应变>体变模量K:液体静压力,应力与应变>切变模量L* :刚性系数2、体波:可在地球内部向任意方向传播纵波P (Primary Wave):体变,介质膨胀、压缩形成,传播速度快;V P=4W P横波S (Second Wave):切变,剪切力,杀伤力大;SH波(平行与界面的分量),SV波;Vs=^~P主要差异:>P波速度快,V3倍(泊松介质)>P波和S波的质点振动方向相互垂直>一般情况,P波垂直分量较强,S波水平分量较强>S波低频成分丰富>天然地震震源破裂以剪切破裂和错动为主,故S波能量比P波强>根据质点有无转动和体积变化,P波:无旋波;s波:无散的等容波3、面波:沿地球表面传播,在与界面相垂直的方向上,波动的振幅急剧衰减>Rayleigh wave:质点运动轨迹为逆进的椭圆,地面振幅最大>Love wave:横波,介质至少2层,上层v s小>地震记录中,一般振幅比体波大>面波的能量被捕获在表面才能沿着或近地表传播,在伦敦的圣保罗大教堂“耳语长廊”或中国天坛回音壁的墙面上捕获的声波就是面波。
其他:/地球的自由振荡/ 脉动4、一般到序:P波、S波、勒夫面波、瑞利面波、地震尾波第三章地震波的传播理论1、震中距:1° = 110km2、地震波的吸收和衰减:传播时间t后,入=&°”,Y为衰减系数4 = 4 /四传播距离X后,0,a为吸收系数3、费马原理:震动由介质中的一点传播到另一点时,她所经过的途径会使其传播时间为一稳定值(最大、最小、拐点)地震学中的Fermat定理:地震波在介质中传播的路径为走时最小的路径。
地震学概论总复习

地震波
• 体波:包括P波和S波
• 面波:包括瑞利面波和勒夫面波
地震P波和S波运行时弹性岩石运动的形态
下图为 Rayleigh波传播时,质点在沿着波传播方向的垂直的 平面做逆时针的椭圆运动,波到来时,地面的运动和水面上 的波浪运动一样
下图为Love 波(L波)传播时,质点水平运动,而且运动方 向与波传播方向的垂直,地面上质点运动最大,越往地下深 处运动的幅度越小。
什么是地震次生灾害?
•
因地震的直接破坏而引起的一系列其它 灾害,包括:建筑物工程设施破坏而引起 的火灾、水灾和煤气、有毒气体泄漏;细 菌、放射物扩散等对生命财产造成的灾害; 社会功能瓦解、社会经济瘫痪等社会性灾 害。
有关海啸参数与知识
• • • • 海啸能量,约40%仍回到海中,60%消耗于岸上. 海啸波传播速度 海啸透出海面后,约为800公里/小时速度向外传播, 海啸进入大陆架,由于深度急剧变浅,波高骤增, 可达20—30米 • 破坏性较大的地震海啸平均六七年发生一次,其 中约80%发生在环太平洋地震带上 • 智利、秘鲁、日本、夏威夷群岛等是全球海啸多 发区
地震过程
• 四个活动阶段:
• 孕震 • • •
临震 发震 余震
地壳中的应力
• 应力是一种作用于岩石并使岩石的形状或 体积发生改变的力. • 地壳中存在三种应力: • 剪应力、张力、压力
• 剪应力:同时作用于一块岩石上的方向相反的应力。 • 张力:是将岩石拉伸的一种应力,使板块相互分离。 • 压力:挤压岩石使之发生褶皱或破裂
为什么说地震预测是世界难题
• 第一,地球的不可入性。大家知道上天容易入地难,我们 对地下发生的变化,只能通过地表的观测来推测; • 第二,地震孕育规律的复杂性。通过专家多年的研究,现 在逐渐认识到地震孕育、发生、发展的过程十分复杂,在 不同的地理构造环境、不同的时间阶段,不同震级的地震 都显示出相当复杂的孕律过程; • 第三,地震发生的小概率性。大家可能都感觉到,全球每 年都有地震发生,有些还是比较大的地震。但是对于一个 地区来说,地震发生的重复性时间是很长的,几十年、几 百年、上千年,而进行科学研究的话,都有统计样本。而 这个样本的获取,在有生之年都非常困难。
地震学期末复习整理

复习提纲1、全球地震活动在空间上有什么特点?如何利用现在对地球结构的了解解释这种特点? 呈带状分布。
无论是震源几何位置(地理的、深度的)、震源强度的空间分布、震源机制的空间分布均与板块学说中的大断层十分一致。
断层说是板块学说的组成部分,板块学说中的断层理论很好地解释了地震活动。
板块学说的主要论点:①软流层(热、粘)上驮着岩石层(冷、脆)一起移动;②海岭~张裂、发散;③海沟~腑冲、消没④转换断层~剪切、滑移;⑤各板块绕轴旋转。
2、根据古登堡-里克特的震级频度公式bM a N -=log ,估计某地区所能发生的最大地震震级。
(假定a=6.7,b=0.9)3、评定地震烈度的主要标志有哪些?1)自然景观的变化 2)建筑物的破坏 3)人和动物的反应4、影响地震烈度的主要因素地震本身释放的能量、观测点与震源点之间的距离、地质条件、建筑物的类型、调查人本身的因素、当地人对地震的经验等5、地震烈度和震级的区别?地震烈度:按一定的宏观(野外场地调查)标准,表示地震对地面影响和破坏程度的一种量度,称之为地震烈度。
通常用I 表示。
震级:按一定的微观标准(仪器观测),表示地震波能量大小的量度,常用字母M 表示。
震级和烈度都是衡量地震强度的,根据统计结果,震级M 和震中烈度I0之间有下列关系: 0321I M +=6、全球地震带的分布特征,三个主要地震带?全球的地震带分布:(1)环太平洋地震带位于太平洋边缘地区,即海洋构造和大陆构造的过渡地区。
全球80%的浅震,许多中源地震和差不多的深源地震都发生在这一带,包括大部分灾难性地震。
(2)欧亚地震带沿欧亚大陆南部展布,欧亚地震带内也常发生破坏性地震及少数深源地震,它是最宽的地震带。
我国的大部分地区处于此地震带内。
(3)海岭地震带几乎包括全部海岭构造地区,沿洋中脊展布,又称为洋中脊地震带,它是最长的地震带。
7. 哪个地震带是全球地震活动最强烈的地震带,全球 80%的浅源地震、90%的深源地震均集中在该带上,这是一条对人类危害最大的地震带。
地震勘探原理复习资料(最终版)

地质 0902 班
地震勘探原理
反/A 入
2)反射系数计算公式:R= A
1V1 )=
=(ρ2V2 –ρ1V1) / (ρ2V2 +ρ
(Z2- Z1) / (Z2+Z1)
3)反射系数一般形式: R = (Zn-Zn-1) / (Zn+Zn-1) 值域为(-1— 1) 4) 形成反射波的条件是: 下介质界面必须是一个波阻抗界面, 上、 即波阻抗差不为零。 反射波的特点: 1)形成反射波的条件必须是:上、下介质的波阻抗差不为零; 2)反射波的强度取决于 R 的大小,R 大→反射波强; 3)反射波极性的变化取决于 R 的正负,R>0,正极性,(反射波与 入射波极性一致,正极性);R<0, (反射波与入射波极性相反,负极 性);(国际 SEG 规定) 透射波的形成及特点: 1)透射系数定义:透射波的振幅与入射波振幅之比,用 T 表示, 即,T=A t /A 入 2)物理含义:入射波的能量有多少转换为透射波能量。 3)计算公式:据理论证明,当波垂直入射时,透射系数可写为: T=1-R T= At /A 入 =(2.ρ1V1) / (ρ1V1+ρ2V2)=2Z1 / (Z1+Z2) 4) 透射系数取值范围:0≤T≤2 T 总是为正, 5)透射波与入射波相位总是一致的 特点: 1)透射波形成的条件,只有在上,下介质波的传播速度不相探原理
B.曲线顶点坐标(X=0,t=2h/v),也是极小点 tmin=2h/v; C.t0 特征点,他是在 t 轴上的截距,t0=2h/v,又称回声时间, 自激自收时间, 界面法线的双程旅行时, 0V/2,可确定炮点处 h=t 界面法线的深度; D.双曲线以 t=X/V 为渐近线,直达波是反射波的渐近线,(直 达波总是先到达接收点); E.时距曲线对应地下一段反射界面。 正常时差定义:任一接收点反射波走时与炮点反射波走时之差;即 Δtn =x2/(2t0v2) 正常时差特点: a.各点正常时差不同; b.当 V, t0 一定时,正常时差与 X 成正比,对同一个反射界面来 说,随 X 增大,正常时差增大; c.当 X 一定时,正常时差与 t0 成反比,t0 增大,时差减小;对 地面同一检波器来说,接收到的深层反射界面的正常时差比浅层的 小;所以,浅层时距曲线陡,深层时距曲线缓。 动校正:在水平界面的情况下,从观测到的反射波旅行时中减去正常 时差t,得到 x/2 处的 t0 时间。这一过程叫正常时差校正,或称动校 正。 共中心点(共反射点)时距曲线 CMP: 炮点与接收点以某一中心点对称 所记录的时距曲线; 共反射点时距曲线方程特点 : A.共反射点时距曲线是一双曲线
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《地震波理论》复习内容一、弹性理论基础1. 柯西公式的意义;因此弹性体内一点的应力状态可以完全由作用于垂直坐标轴方向的三个截面上的应力向量或其分量所确定。
2. 应力与应变的关系;(为单位函数)3. 杨氏模量E(纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量E,也叫杨氏模量)泊松比ν(横向应变与纵向应变之比值称为泊松比,也叫横向变性系数,它是反映材料横向变形的弹性常数);4. 拉梅常数λ、μ;为引入均匀各向同性介质中应力与应变关系,引入λ、μ,μ表示剪切模量。
5. 运动的应力方程和位移方程;运动应力方程:运动位移方程:6. 介质受应力作用产生位移由哪几部分组成;由式上式可以看出处于应力应变状态下的物体其质点位移由三部分组成:①平动: u,v,w,这是和参考点M一起作同样的运动,它不使物体形状改变;②弹性应变: eij,i,j=x,y,z 这是一种使物体形状和体积发生改变的运动,称为弹性应变.应变有九个分量,考虑到它的对称性,只有其中六个分量独立的。
exx,eyy,ezz称为正应变,exy,eyz,ezx称为切应变;③旋转: ωx,ωy,ωz这是质点围绕参考点M的旋转运动,不使物体形状和体积发生改变,不属弹性应变范畴.7. 导出拉梅方程的前提条件;在对空间求导时,只有λ、μ不随空间变化,即在均匀介质中才能导出拉梅方程。
8. 能流密度。
表示在单位时间内通过与它垂直的单位截面积的机械能。
二、弹性动力学中的基本波1. 由拉梅方程导出纵波、横波方程;拉梅方程对上式进行散度运算,得到:对上式进行旋度运算,得到:2. 平面波、不均匀平面波; 平面波:等相位为平面,且与波的传播方向垂直的波动。
不均匀平面波:平面波传播的方向余弦为l 、m 、n 是复数,这样的波为不均匀平面波。
3. 在什么情况下才能称为平面波;离震源较远时可以将在局部等相位内,将点震源产生的球面波看成一个平面。
4. 沿着x 方向传播的平面波的表示方法;5. xoz 平面内的波剖面(图2-3);P 39若该方程波函数为:,则波剖面如下图所示1(,,)()lx nz C f x z t f t +=-''''exp()(,,)exp()exp()Ksh z Kc f x z t A j x j t h ωθθ=--12(x,)()()x x C C f t f t f t =-++'''j θθθ=+6. 球面波的形成及特点;形成:在点震源作用下,介质弹性震动由中心向四周传播。
特点:均匀各项同性介质中,具有中心对称性;振幅衰减与R成反比。
7. 柱面波的形成及特点。
实际地震波波观测沿测线方向,可以用二维区域中线震源形成的柱面波代替球面波。
特点:振幅衰减与距离开根号成反比三、波动方程的积分解1. 波动方程积分解的物理实质是什么?通过给出震源函数或指定边界条件,求解划定以封闭曲面为边界而限定的求解区域。
依据震源相对封闭曲面(即相对边界)的位置,可分为两类问题:(1)外部问题:震源位于边界内部,求解外部区域位移场(2)内部问题:震源位于边界外部,求解内部区域位移场2.克希霍夫积分与泊松积分、瑞雷积分的联系与区别;都是内部问题的积分解,由空间积分转化为面积分克希霍夫积分:封闭曲面形状任意,要求已知封闭曲面波函数和法向导数。
泊松积分:由克希霍夫积分导出,求解的封闭曲面为球面,要求已知封闭曲面波函数和法向导数。
瑞雷积分:封闭面为平面,适用于纯纵波,瑞雷积分Ⅰ;知边界方向导数瑞雷积分Ⅱ:知边界值3.菲涅尔带半径的物理意义及横向分辨率讨论;P(3-36)64菲涅尔带半径:第一菲涅尔带的圆周半径物理意义:平面上以菲涅尔带半径为半径构成的菲涅尔带显著影响作S2为二次元波点震源形成的球面波在观测点上波场的叠加;菲涅尔带可以反应横向分辨率。
横向分辨率:菲涅尔带半径菲涅尔带半径越小,横向分辨率越大;深度越大,波长越长,分辨率越低。
(低频高速介质波长长)4. 格林函数法求解波动方程的实质是什么?实质:利用单位脉冲函数的抽样性质,将分布场源产生的场等效于许多点震源叠加在时刻,在空间点上开始作用一个单位脉冲震源;所产生的球面波,在时间域,在空间上向四周扩散;在t 瞬间,波会传播到以为半径的圆球面上;随着波的传播,其振幅按的比例衰减。
四、分层介质中弹性波的传播1. 纵(P )波、横(S )波,SV 波、SH 波,瑞雷(R )波、拉夫(Love )波P 110;P84P 波:质点振动方向与波传播平行。
SV 波:垂直偏振横波,垂直于传播平面的横波,即质点振动和波的传播射线都在通过测线的铅垂平面内L l λ221=00000000,(,|,)||1[()],||t t G r t r t r r t t t t r r c δ<⎧⎪=-⎨-->⎪-⎩0t 0r 0t t >)(||00t t c r r -=-||10r r -SH波:水平偏振横波,在水平面内振动的横波,即质点的振动在垂直于射线平面的水平面内振动。
可单独做地震勘探。
这两种横波耦合在一起,称为极化波。
P106面波:由于介质分界面的存在而产生的、在分界面附近传播并观测的一种弹性波,面波都有频散现象。
瑞雷波:(1)可以看成是纵波和横波(SV波)产生的不均匀平面波的叠加;(2)质点在垂直平面内沿椭圆轨道逆时针旋转;(3)质点振动幅度随深度呈指数规律衰减,波长越长,向介质深部穿透越深;(4)低频低速波,速度随波长改变,具有频散特性;为柱面波,衰减慢能量强拉夫波:(1)由SH波产生的不均匀波,振动方向与SH波一致;(2)振幅在垂直方向上随z呈指数衰减(3)在覆盖层中表现为驻波性质;(4)速度介于上下两种介质传播速度之间;(5)具有频散特性(频散:波在媒质中传播的速度随频率变化而引起波的正弦分量的离散)2. 薄层的定义及其特性;定义:厚度与波长在同一个数量级或小于波长的均匀层特性:韵律型薄层为高通滤波;递变型薄层为低通滤波3. 在弹性分界面上波的反射与透射规律(P-SV, SH );斯奈尔定律;能量守恒表达式;P 波入射,得到P 波与SV 波的透射波与反射波;SV 波同;但SH 波入射得到依旧只有SH 波P 波和SV 波:(1) 全反射现象。
入射角等于临界角,此时转换型P -S 透射波沿分界面滑行。
透射波沿界面滑行,这种现象称为全反射。
若大于临界角,入射波在第二介质中将引起沿x 方向传播的平面不均匀波。
(2) 纵波垂直入射,只产生纵波反射波和透射波,无波的转换现象发生。
反射界面存在波阻抗差异。
SH 波: (1) 入射角,将产生一个不均匀平面波在第二介质中传播。
透射波沿x 方向传播,其振幅随|z|的增大呈指数规律衰减。
(2) SH 波全反射时,反射系数为一复数,其模量为1,幅角为2θ,且与入射角无关(3) SH 波记录比较清晰,信噪比高斯奈尔定律:能量守恒表达式:能流密度守恒入射波能量=反射P 波能量+反射SV 波能量+透射P 波能量+透射SV 波能量 以P 波入射得到SV 反射波与P 波反射波为例:s s d p s s d p d pt v t v i v i v i v sin sin sin sin sin 2211''====4.掌握纵横波的位移表达式的写法,波的瞬间振动极性方向假设与反射透射系数的关系;反射纵波:反射横波:透射纵波:透射横波:规律:向正方向传播为负号,反方向传播为负号关系:对于分层介质,首先假设波的振动极性方向,根据位移连续、应力连续条件,得到左普利兹方程。
代入数据,求得各个反射波、透射波的振幅。
反射波;透射波若系数为正,则假设方向为振动极性方向,否则为反方向。
对于课本中93页例题,其振动极性如下图所示)cos sin (1''111p d d v i z i x t j p p p eA I S --=ω)cos sin (1''111s s s v i z i x t j s s s e A I S --=ω)cos sin (2222S p d d v t z t x t j p p p eB I +-=ω)cos sin (2222s s s v t z t x t j s s s e B I S +-=ω5. 垂直入射的情况下,反射系数与透射系数之和等于1,即R+T=1;6. 水平层状弹性介质自激自收情况下第n 个分界面的反射波振幅强度表达式;7. 视速度的定义,写出视速度的两种表达式;定义:沿测线方向观察到的速度,大于等于真速度表达式:8. 速度检波器接收地震波的基本原理及其特性。
基本原理:把地震波的机械信号通过电磁感应转化为电信号,反映速度 特性:为高通滤波器,对低通起压制作用。
五、实际介质中的地震波1. 均匀介质、不均匀介质、各向异性介质是怎么划分的?P 144-P 145介质的不均匀性是指介质的弹性参数和密度参数是位置坐标的函数 介质的各向异性是指介质弹性参数随波的传播方向而改变均匀介质:微结构的不均匀性远小于地震波长,可在地震频率范围内看成是均匀介质。
不均匀:不均匀尺度大于或与波长相比拟,是地震频率范围内的不均匀性。
(如地层、岩盐)各向异性:微结构不均匀尺度小于波长。
(如薄层介质、颗粒结构)2. 非完全弹性介质中对波的能量吸收规律性;P 152-P 154能量吸收与频率成正相关。
地震波选择高频部分吸收,主频向低频方向移动;横波吸收快于纵波吸收;高频时,吸收系数与频率的平方成正比。
βcos 1**V V dx dtdt dx V ===3. VTI,HTI介质;VTI:横向各向同性介质对称轴为铅锤/垂直方向时,称为VTI介质H TI:………………………水平方向时,称为HTI介质4. 解释裂隙介质横波的双折射现象。
横波传到裂隙处时由于各向异性,产生一个平行于裂隙方向传播的快波和一个垂直于裂隙方向传播的慢波,称为双折射现象。
六、反射地震勘探基本原理反射波的形成条件:上下两层介质波阻抗不相等水平或倾斜界面两层模型时距曲线方程特点:1.曲线为双曲线;2.渐近线方程:t=x/v,即为直达波时距曲线;偏移距:炮点与最近检波器的距离检波间距(道间距):相邻检波器的距离共炮点记录(CSP):从炮点出发的45°倾斜线代表一个排列,且在测线上的所有接收点有共同的激发点。
共中心点记录(CMP),共深度点记录(CDP),共接收点记录(CRP),自激自收记录(剖面):在地表一点激发震源,并且接受来自地下界面的反射波,这种工作方式称为自激自收记录多次覆盖水平叠加剖面:共炮点记录进行一定的数学处理变成自激自收剖面。
七、折射波勘探基本原理折射波的形成条件及其时距曲线方程特点条件:下层介质波速大于上层;入射角等于临界角特点:(1)折射波视速度大于直达波,可由时距曲线估计震源深度;(2)具有盲区半径,埋藏越深,盲区半径越大;(3)折射角等于临界角;(4)只能研究其速度大于上面所有层速的介质;排列:炮点与接收点几何关系初至:地震波前到达某个观测点,在观测点上,检波器得到的质点振动时刻为波的初至时间观测系统(相遇、追逐相遇)折射层速度的求取:对于水平情况,折射层视速度为时距曲线斜率的倒数;对于倾斜情况,由上顷接收和下顷接受可以得到两个视速度表达式,联立求解得到入射角i和倾角φ,进而求得v2。