(完整版)面波频散特征和地层结构
第七章 面波
138第七章 面波至此，我们的论述局限于体波，即在全空间地震波动方程的解。
然而，当介质中存在自由表面时，可能有其他的解，称之为面波。
沿地球表面传播的面波有两类：Rayleigh 波和Love 波。
对横向均匀的模型，Rayleigh 波径向偏振（SV P /），存在于任何自由表面，而Love 波横向偏振，且要求速度随深度（或球面几何结构）增大。
面波通常是远距离记录中最强的波至，对地球的浅层结构和震源的低频特性提供最好的约束。
面波与体波有许多方面的差别——面波传播比较慢，振幅随距离的衰减通常小得多，速度与频率有很强的依赖关系。
7.1 Love 波7.1.1 Love 波的形成条件设有均匀弹性半空间，上面覆盖一弹性层，层厚为h ，用这样的模型来简单描述地壳覆盖在上地幔的情况。
取x,y 在自由表面上（z=0），z 轴垂直向下，令层中横波速度为1β，密度为1ρ，令半空间中横波速度为2β，密度为2ρ，且有21ββ<，Love 波在层中为v 1。
半空间中为v 2，为简化分析，仍考虑平面波的情况，并令波沿x 方向传播，由于考虑的是SH 型面波。
因此振动应垂直于x 轴且平行于分界面，即振动应沿y 方向。
则V 1V 2应满足波动方程：212121211tV zV xV ∂∂=∂∂+∂∂β222222221tV zV xV ∂∂=∂∂+∂∂β我们解上面的第一个方程：根据分离变量法，并且1V 与x,z,t 有关，我们可设()()t kx i e z V ωϕ-=1，其中ck ω=，代入上面的式子，可得：()()0212222=⎪⎪⎭⎫⎝⎛--z k dzz d ϕβωϕ 该方程的特征方程为021222=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--βωk r ，其解为2122βω-±=k r ，根据微分方程理论，()21222122βωβωϕ---+=k z k z BeAez ，其中A,B 为常数。
同理可以得到222222222βωβω---+=k z k z DeCeV 。
面波的频散特征和地层分层
四、面波频散特征和地层结构面波沿地表传播波速的频散现象，反映了与其波长相应的深度范围内的地层弹性分布。
地层的弹性参数分布越不均匀，面波频散的表现也越复杂。
对于横向均匀的分层地层，面波表现出可以区分和识别的频散特征，从而划分出不同的地层弹性分层类型。
面波频散数据的图示方式面波的频散规律可以表示为频率(F)和相速度(Vc)二维座标图形中的一系列数据点，也可以由频率和相速度换算出该频率的波长(L=Vc/F)，将频散数据表示在以半波长(L/2)和相速度(Vc)为座标轴的二维图形中。
下面用同一地层模型正演的频散数据，显示在两种数据座标图形中供比较。
左图是此组面波频散数据在频率(F)/相速度(Vc)座标中的图形。
横座标是频率轴，纵座标是相速度轴。
各个模态的正演频散数据表示为绿色曲线，由基阶向高阶绿色调逐阶变亮。
这是频散数据最基本的图示方式，可以表现出相速度随频率变化的趋势。
左图是同一组面波频散数据在半波长(L/2)/相速度(Vc)座标中的图形。
横座标是相速度轴，纵座标是半波长轴。
基阶频散数据表示为其中的兰色点，各个模态的正演频散数据表示为绿色曲线，由基阶向高阶绿色调逐阶变亮。
如果需要显示此组频散数据代表的地层参数，就可以把横座标作为剪切波速 (Vs)轴，纵坐标当作深度(Z)轴，用同样的比例尺作出地层剪切波速断面作对比。
由于面波由地表向下的波动影响深度和它的半波长关系密切，利用这种对比显示，往往可以找出地层断面在频散数据中反映出的特征。
当然如此对比绝不是意味着半波长就是深度，或者相速度就等于剪切波速。
这种频散数据显示方式，可以由频散数据预先估计地层波速断面的轮廓，并且在反演后和地层参数直观的对比。
此外，如果将频散数据换算成相应的频率和波数(K = F/Vc)，还可以在频率波数谱图中，标出各个模态频散数据在能量谱中的座标位置，比较各模态在不同频段的相对能量。
按面波频散特征划分地层结构类型面波的频散现象反映了地层沿深度弹性波速的差异。
4实验四地震勘探实验(面波法)
实验四地震勘探实验（面波法）一、实验原理瑞雷面波法用于勘探，与以往的弹性波法（反射波法和折射波法）差别在于：它应用的不是纵波和横波，而是以前反射波法和折射波法视为干扰的面波。
其原理是：面波具有频散的特性，其传播的相速度随频率的改变而改变。
这种频散特性可以反映地下介质的特性。
瑞雷面波的特点：瑞雷面波速度低、瑞雷面波在介质中泊松比在0.4~0.5范围内，面波速度与横波速度关系基本接近、瑞雷面波对地层的分辨能力，决定于频率，频率高则分辨能力强。
上图为72道的面波采集记录：震源在左上角，同一震源下的直达波、折射波、反射波和面波遵循各自的传播规律，分布在不同的区域。
其中面波传播的特征：近震源处发育、震幅大、传播速度低。
上图为实际勘探过程中采集得到的面波记录：以近震源、小道距、长采样、宽频率激发、低频率接收。
工程检测方面的应用实例：上图采集地点为：云南某高速公路的路基检测，检测深度为4米。
由图中的“频散曲线”分层可以看出：每层的厚度约在0.3米-0.5米。
填筑路基施工是分层进行，松散料经过压实，达到压实度后再进行下一层的填料。
图中频散曲线的拐点清晰，分析的层厚度在0.35米-0.5米之间。
二、实验目的1.了解面波法的原理；2.了解面波法工作布置及观测方法；3.掌握面波法数据采集、处理和解释，熟练操作相关软件。
三、实验仪器SWS型多波列数字图像工程勘察与工程检测仪。
该系统由主机、多芯电缆、检波器、触发器、震源（大锤或炸药）、铁板、直流电源、直流电源线以及数据采集、处理和解释软件等组成。
四、实验步骤1.在工区布设测线在工区布设测线，原则：由南向北、由西向东测线号与测点号依次增大。
使用皮尺标注检波器位置与激发点位置。
2.连接仪器的各个部分将主机、电源、多芯电缆、检波器、大锤、触发器按正确的方式一一连接起来。
注意：各接口均使用“防呆”设计，电缆插头与对应的插槽才能连接，电缆插头与非对应的插槽不能连接。
禁止暴力插拔各插头、插槽，以防仪器损坏。
高中地理——地球的圈层结构
高中地理——地球的圈层结构
2019-02-19
地球的内部圈层
一、地震波
1.概念
地震发生时，地下岩石产生震动，并以波的形式将能量向外扩散，这种弹性波叫做地震波。
2. 分类
横波（S）：即“面波”，在水平方向传播
纵波（P）：在竖直方向传播
3.传播特点
共同特点：在地下33km处，横波和纵波的速度,都急剧增加。
不同特点：在地下2900km处，横波消失，纵波突然减小。
4.横波和纵波，速度变化的原因
（1）地球内部33km~2900km是固体，地震波在固体中的传播速度更快。
（2）地球内部2900km以下，是液体，横波不能传播，纵波速度也会降低。
二、地球内部的圈层结构
从上到下：地壳（33km处）、地幔（2900km处）、地核
岩石圈：地壳+上地幔的顶部
软流圈：岩石圈下面，上地幔的顶部。
岩浆的发源地。
第八章面波
§１０-２
洛夫面波
洛夫面波是 1911年英国力学家洛夫(A.E.H.Love) 首先提出 的。这种波发生时，介质至少要有两层，上层中的Vs要小于下 层中的Vs。面波存在于分界面之下，传播速度介于上下层两个 横波速度之间。洛夫波是横波，其质点运动与分界面平行。它 是ＳＨ型的横面波。 形成要求：当横波速度较高的半无限弹性介质上覆盖以低 速层时，则在覆盖层和半无限弹性介质的分界面上可以形成这 种ＳＨ型的面波。 根据对洛夫波的认 识，求相应地满足波动 方程的解，解有下述特 点：
VR 2 VR 2 VR 2 2 16 1 2 1 2 瑞雷方程，用于求瑞雷 V Vs Vs 波的传播速度。 p
2 4
VR Vs 2 1 2 令 , 2 Vs V p 2(1 ) 8(2 ) 2 8 8 0 1 1
2 v1 Vs12 2 v1 , (h z 0) t 2 2 v2 Vs 2 2 2 v2 , (0 z ) t 2
vL
k
f1 z A cos b1 z B sin b1 z b1为正实数。k1 k f 2 z Ce b2 z Deb2 z b1为正实数。k2 k k1 k k2
u1 2 2 V p u1 2 t 2 v1 V p 2 2 v1 t 2
2
(a)
ｕ２和ｖ２满足等容波（横波）的波动方程
u2 2 2 Vs u2 2 t 2 v2 Vs 2 2 v2 2 t
2
(b)
取方程(a) 的解为：
u1 Bse ry sin( wt sx) v1 Bre ry cos( wt sx)(1) 公式中B s r都是常数。为确保随深度（y）的增加而位移速度 减小，要求r必须为正实数，将公式中wt sx改写成 s x vRt vR
(完整版)面波频散特征和地层结构
（完整版）面波频散特征和地层结构面波频散特征是指当面波在地表上传播时，不同频率的波长在传播中受到不同程度的衰减和速度变化的现象。
这种频率衰减和速度变化的差异称为频散。
频散特征可以通过频率-波数谱分析来研究。
在研究面波频散特征时，常用的方法是面波分析法。
通过在地表上布设多个地震仪，可以得到不同位置上的地震记录。
然后，使用频率-波数谱分析方法对地震记录进行处理，得到面波每个频率下的相位速度和衰减系数。
由于地震波的频率、波长和地层结构之间存在密切的关系，因此通过分析面波的频散特征，可以反演地层结构的信息。
面波的频散特征对地质勘探和地震工程具有很大的应用价值。
首先，通过分析面波的频散特征，可以反演地下结构的速度和衰减参数。
这对于地质勘探来说是非常重要的，可以帮助研究者了解地下地质构造和地层分布。
其次，面波频散特征可以用于反演地震波的散射衰减和速度模型，从而为地震工程提供重要的参数和依据。
要分析面波频散特征对地层结构的影响，需要考虑地下的速度变化和衰减分布。
地层结构越复杂，地下的速度和衰减变化也越大，面波频散特征也会呈现出较强的变化。
因此，通过采集地震数据和进行频率-波数谱分析，可以较为准确地反演地下的速度和衰减分布，进而确定地层结构。
总之，面波频散特征与地层结构之间存在紧密的关系。
通过分析面波的频散特征，可以反演地下的速度和衰减参数，从而了解地下地质结构和地层分布。
面波频散特征在地质勘探和地震工程中有着重要的应用价值，可以提供地质和工程参数，为地球科学研究和工程设计提供依据。
面波频散特征和地层结构
四、面波频散特征和地层结构面波沿地表传播波速的频散现象，反映了与其波长相应的深度范围内的地层弹性分布。
地层的弹性参数分布越不均匀，面波频散的表现也越复杂。
对于横向均匀的分层地层，面波表现出可以区分和识别的频散特征，从而划分出不同的地层弹性分层类型。
面波频散数据的图示方式面波的频散规律可以表示为频率(F)和相速度(Vc)二维座标图形中的一系列数据点，也可以由频率和相速度换算出该频率的波长(L=Vc/F)，将频散数据表示在以半波长(L/2)和相速度(Vc)为座标轴的二维图形中。
下面用同一地层模型正演的频散数据，显示在两种数据座标图形中供比较。
左图是此组面波频散数据在频率(F)/相速度(Vc)座标中的图形。
横座标是频率轴，纵座标是相速度轴。
各个模态的正演频散数据表示为绿色曲线，由基阶向高阶绿色调逐阶变亮。
这是频散数据最基本的图示方式，可以表现出相速度随频率变化的趋势。
左图是同一组面波频散数据在半波长(L/2)/相速度(Vc)座标中的图形。
横座标是相速度轴，纵座标是半波长轴。
基阶频散数据表示为其中的兰色点，各个模态的正演频散数据表示为绿色曲线，由基阶向高阶绿色调逐阶变亮。
如果需要显示此组频散数据代表的地层参数，就可以把横座标作为剪切波速 (Vs)轴，纵坐标当作深度(Z)轴，用同样的比例尺作出地层剪切波速断面作对比。
由于面波由地表向下的波动影响深度和它的半波长关系密切，利用这种对比显示，往往可以找出地层断面在频散数据中反映出的特征。
当然如此对比绝不是意味着半波长就是深度，或者相速度就等于剪切波速。
这种频散数据显示方式，可以由频散数据预先估计地层波速断面的轮廓，并且在反演后和地层参数直观的对比。
此外，如果将频散数据换算成相应的频率和波数(K = F/Vc)，还可以在频率波数谱图中，标出各个模态频散数据在能量谱中的座标位置，比较各模态在不同频段的相对能量。
按面波频散特征划分地层结构类型面波的频散现象反映了地层沿深度弹性波速的差异。
面波的频散特征和地层分层
四、面波频散特征和地层结构面波沿地表传播波速的频散现象，反映了与其波长相应的深度范围内的地层弹性分布。
地层的弹性参数分布越不均匀，面波频散的表现也越复杂。
对于横向均匀的分层地层，面波表现出可以区分和识别的频散特征，从而划分出不同的地层弹性分层类型。
面波频散数据的图示方式面波的频散规律可以表示为频率(F)和相速度(Vc)二维座标图形中的一系列数据点，也可以由频率和相速度换算出该频率的波长(L=Vc/F)，将频散数据表示在以半波长(L/2)和相速度(Vc)为座标轴的二维图形中。
下面用同一地层模型正演的频散数据，显示在两种数据座标图形中供比较。
左图是此组面波频散数据在频率(F)/相速度(Vc)座标中的图形。
横座标是频率轴，纵座标是相速度轴。
各个模态的正演频散数据表示为绿色曲线，由基阶向高阶绿色调逐阶变亮。
这是频散数据最基本的图示方式，可以表现出相速度随频率变化的趋势。
左图是同一组面波频散数据在半波长(L/2)/相速度(Vc)座标中的图形。
横座标是相速度轴，纵座标是半波长轴。
基阶频散数据表示为其中的兰色点，各个模态的正演频散数据表示为绿色曲线，由基阶向高阶绿色调逐阶变亮。
如果需要显示此组频散数据代表的地层参数，就可以把横座标作为剪切波速 (Vs)轴，纵坐标当作深度(Z)轴，用同样的比例尺作出地层剪切波速断面作对比。
由于面波由地表向下的波动影响深度和它的半波长关系密切，利用这种对比显示，往往可以找出地层断面在频散数据中反映出的特征。
当然如此对比绝不是意味着半波长就是深度，或者相速度就等于剪切波速。
这种频散数据显示方式，可以由频散数据预先估计地层波速断面的轮廓，并且在反演后和地层参数直观的对比。
此外，如果将频散数据换算成相应的频率和波数(K = F/Vc)，还可以在频率波数谱图中，标出各个模态频散数据在能量谱中的座标位置，比较各模态在不同频段的相对能量。
按面波频散特征划分地层结构类型面波的频散现象反映了地层沿深度弹性波速的差异。
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四、面波频散特征和地层结构面波沿地表传播波速的频散现象，反映了与其波长相应的深度范围内的地层弹性分布。
地层的弹性参数分布越不均匀，面波频散的表现也越复杂。
对于横向均匀的分层地层，面波表现出可以区分和识别的频散特征，从而划分出不同的地层弹性分层类型。
面波频散数据的图示方式面波的频散规律可以表示为频率(F)和相速度(Vc)二维座标图形中的一系列数据点，也可以由频率和相速度换算出该频率的波长(L=Vc/F)，将频散数据表示在以半波长(L/2)和相速度(Vc)为座标轴的二维图形中。
下面用同一地层模型正演的频散数据，显示在两种数据座标图形中供比较。
左图是此组面波频散数据在频率(F)/相速度(Vc)座标中的图形。
横座标是频率轴，纵座标是相速度轴。
各个模态的正演频散数据表示为绿色曲线，由基阶向高阶绿色调逐阶变亮。
这是频散数据最基本的图示方式，可以表现出相速度随频率变化的趋势。
左图是同一组面波频散数据在半波长(L/2)/相速度(Vc)座标中的图形。
横座标是相速度轴，纵座标是半波长轴。
基阶频散数据表示为其中的兰色点，各个模态的正演频散数据表示为绿色曲线，由基阶向高阶绿色调逐阶变亮。
如果需要显示此组频散数据代表的地层参数，就可以把横座标作为剪切波速 (Vs)轴，纵坐标当作深度(Z)轴，用同样的比例尺作出地层剪切波速断面作对比。
由于面波由地表向下的波动影响深度和它的半波长关系密切，利用这种对比显示，往往可以找出地层断面在频散数据中反映出的特征。
当然如此对比绝不是意味着半波长就是深度，或者相速度就等于剪切波速。
这种频散数据显示方式，可以由频散数据预先估计地层波速断面的轮廓，并且在反演后和地层参数直观的对比。
此外，如果将频散数据换算成相应的频率和波数(K = F/Vc)，还可以在频率波数谱图中，标出各个模态频散数据在能量谱中的座标位置，比较各模态在不同频段的相对能量。
按面波频散特征划分地层结构类型面波的频散现象反映了地层沿深度弹性波速的差异。
在横向稳定的弹性分层地层上，面波的频散包含可以区分的多个模态，表现出各自的特征，反映在以下三个方面：1.各模态面波的相速度随频率的变化规律。
2.各模态面波所传播弹性能量的相对比重。
3.各模态面波的振幅沿地表传播的变化规律。
这些特征的具体表现完全取决于当地地层分层的弹性参数。
按照频散模态特征的不同，可以划分出三种地层分层结构类型：A.波速由表层向底层逐层增高。
B.底层波速最高，中部含低速层。
C.高波速表层复盖下部低速地层。
在这些类型的地层上激发的面波，具有不同的模态特征，分别用实例说明如下。
A.波速由表层向底层逐层增高将这种地层上取得的面波地震记录，在频率波数域提取基阶频散数据，经过反演得到地层断面，再由此地层参数正演出多阶频散数据。
此外，还采用相邻道作互相关求振幅相位谱的方法，经相位校正，得出主频率区段各相邻道间(相当于不同传播距离)的相速度数据。
显示在下面的各个图中：左图为此面波地震记录的处理反演结果。
图中的红色折线为用基阶频散数据(蓝色点)反演得到的地层断面，具有逐层增高的剪切波速(Vs)。
绿色的多条曲线为按此地层波速断面正演得到的各个模态的面波频散数据，由基阶向高阶绿色调逐阶增亮。
左图为此面波地震记录的频率波数谱图。
其上还以白色的粗线显示正演的基阶频散曲线，灰色的粗线显出三组正演的高阶频散曲线。
可以看出，基阶频散曲线通过谱图中最强而连续的能量峰脊，而高阶频散曲线经过的谱区显示的谱能量均很弱。
面波传播的能量基本包含在基阶模态中是这种地层的特点。
左图为此面波地震记录的时间距离域波形图。
其上显著的几条不同视速度波形同相轴逐渐展开，看不出明显的互相干涉消长现象。
左图为此面波地震记录用邻道互相关相位法求得的一组频散数据曲线图。
不同色调显示距震源不同距离的各相邻道间的频散数据曲线。
为减少曲线间的重合，将相速度(Vc)刻度轴的零点逐个右移，以相应的色调显示在图框的上边，曲线代表的面波传播距离(X)区间数值显示在其右。
这些曲线总体上都反映了基阶频散曲线的基本形态。
距震源远的曲线趋向于反映更大波长(对应更大深度)的数据。
这些曲线都包含了比基阶频散曲线更多的曲折，说明两道间互相关相位法敏感地反映了高阶面波的微弱能量。
B.底层波速最高，中部含低速层将这种地层上取得的面波地震记录，也作了如同上述A型地层记录同样的处理。
同时，还将频率波数谱上圈出的基阶能量峰，单另作二维反变换成时间距离域的数据，组成另一个只含基阶面波的地震记录。
对它也用相邻道互相关相位谱法，得出主频率区段各相邻道间的相速度数据，以供和全模态的面波数据对比。
左图为此面波地震记录的处理反演结果。
图中的红色折线为用基阶频散数据(蓝色点)反演得到的地层断面，具有高波速的底层和低波速的中间层。
绿色的多条曲线为按此地层波速断面正演得到的各个模态的面波频散数据，由基阶向高阶绿色调逐阶增亮。
左图为此面波地震记录的频率波数谱图。
其上还以白色的粗线显示正演的基阶频散曲线，灰色的粗线显出三组正演的高阶频散曲线。
可以看出，基阶频散曲线通过谱图中强弱起伏但基本连续的能量峰脊，而高阶频散曲线经过的谱区显示的谱能量并不都很弱，局部甚至有很强的能量峰。
面波传播的能量在某个频率段，明显的出现在高阶模态中是这种地层的特点。
低速夹层中在一定频率段形成高速波导，是产生强高阶模态面波的原因。
左图为原始面波地震记录的时间距离域波形图。
其上显著分布着两组不同视速度的同相轴。
上部视速度较高也较强的一组应该是高阶的面波，其下部低速也较弱的波形应属于基阶面波的表现，两者之间出现明显的干涉消长现象。
左图为原始面波地震记录经过频率波数变换，圈出的基阶能量峰作反变换，得到仅含基阶面波的新记录的波形图。
和原始记录的波形图比较，此图上仅剩下方的一组较低视速度的同相轴。
左图为原始面波地震记录用邻道互相关相位法求得的一组频散数据曲线图。
不同色调显示距震源不同距离的各相邻道间的频散数据曲线。
为减少曲线间的重合，将相速度(Vc)刻度轴的零点逐个右移，以相应的色调显示在图框的上边，曲线代表的面波传播距离(X)区间数值显示在其右。
图中几乎每个距离的频散曲线的相速度，都出现剧烈的起伏跳跃。
从这些曲线中，看不出频散数据随传播距离变化的趋势，也很难找出它们和地层波速断面之间的关联。
估计是由于每道地震记录数据都叠加有多个模态面波的振动，两道互相关相位法在相位校正中容易出现多解的困惑，即使综合处理不同距离的多个两道数据，估计也难于取得稳定的结果。
左图为仅含基阶面波的新记录用邻道互相关相位法求得的一组频散数据曲线图。
和原始记录作同样处理得到的前图相比，可以明显的看出频散数据随传播距离变化的趋势。
和A型地层的实例结果一样，随传播距离的增加，频散曲线也有反映更大的波长(对应于更大的深度)的趋势，但是不象A型地层实例那样简单线性。
C.高波速表层复盖下部低速地层采用的实例为厚层混凝土覆盖地基上作的小道距(0.5m)高采样率(0.03125ms) 地震记录。
在频率波数谱中不仅拾取了基阶面波的频散数据，而且沿其平缓的峰脊向高频段的延伸，不分模态地拾取了相速度数据。
同时也用相邻道互相关相位谱方法，求出沿面波传播距离增大的一组相速度数据，显示在下面的图中：左图为此实例的地震记录波形图。
可以看到长周期面波的波形同相轴，在近激发点的道数据上，还显出叠加上的高频振动，向远道很快衰减。
左图为频率波数谱的上端部分。
其最上端应是基阶面波的能量峰，向下陆续出现几个可分辨的高阶面波能量峰，再向下就是一条平缓的连续能量峰，一直延伸出显示的图框，直至高频段(约2000Hz)。
白色的点线显示拾取的相速度数据反映在频率波数谱中的位置，也表示出拾取时选择的路径。
左图为用上述跨模态拾取方法得到的频散数据曲线。
其下方长波长的数据点，应属基阶模态面波的相速度，基本反映了高速覆盖层下土层的波速特征。
其上向短波长方向急剧增大的相速度点，则统属于各个高阶面波的来源，应该是高速覆盖层的弹性波动响应。
可以看出，对于高速覆盖型的地层，应该利用多模态的面波频散数据来研究地层断面。
按上面图示拾取的跨面波模态频散数据，只是轮廓地反映了地层波速断面，而定量的分层波速参数，还需要采用多模态频散数据的反演方法才能得到。
左图为此实例的地震记录用邻道互相关相位法求得的一组频散数据曲线图。
不同色调显示距震源不同距离的各相邻道间的频散数据曲线。
为减少曲线间的重合，将相速度(Vc)刻度轴的零点逐个右移，以相应的色调显示在图框的上边，曲线代表的面波传播距离(X)区间数值显示在其右。
图中的这组曲线明确的反映出，随离激发点距离的增大频散数据反映各个模态情况的变化。
只有在小距离的频散曲线上，才能反映地层顶部存在高速的覆盖层。
不同地层结构的面波频散特征和测深方法由以上三个代表不同地层弹性分层结构的面波数据实例，可以归结出它们频散特征的差别。
目前所用的多道面波测深方法(在频率波数域拾取基阶频散数据，再用传输矩阵法作分层反演)对不同地层类型的适用性也是有差别的。
A.波速由表层向底层逐层增高。
▪在时间距离域各道面波波形随距离增大而平缓衰减，不见明显的高阶模态面波(高视速度)干涉现象。
▪频率波数谱的主要能量都集中在基阶面波的峰形中。
▪随离震源的距离增大，面波能量中长波长(反映更大深度)的比重也增大。
目前的多道面波测深方法完全可以适应这种地层分层结构类型，时距窗口的设置和基阶模态数据的提取都比较容易得到稳定的结果。
B.底层波速最高，中部含低速层。
▪在时间距离域各道面波波形随距离增大出现明显的高阶模态面波(高视速度) 干涉现象。
▪频率波数谱的主要能量并不都集中在基阶面波的峰形中，在一些频率波数区域会出现很强的高阶模态面波能量峰。
▪随离震源的距离增大，长波长(反映更大深度)面波的能量比重增大，但同时高阶面波的干涉影响也增强。
目前的多道面波测深方法可以适应这种地层分层结构类型，但必须更多地考虑到减少高阶面波能量对提取基阶频散数据的影响，包括：4.在时间距离域采用更适应于突出基阶模态面波的时距窗口。
5.在采集时使用更多的记录道，提高频率波数谱的分辨能力。
对于此种地层结构，如果采集的通道太少，频率波数谱的分辨率太低，或者企图用时距窗口切除高阶面波的影响，往往在提取基阶频散数据时不容易得到稳定的结果。
C.高波速表层复盖下部低速地层。
▪在时间距离域各道面波低视速度长周期的波形上叠加着随距离增大而衰减的短周期波形。
▪频率波数谱的基阶面波峰形仅出现在小波数(大波长)的区域，往大波数(短波长)范围出现密集到连续不可分的高阶模态能量峰。
▪随离震源的距离增大，反映高波速盖层的高阶频散面波急剧衰减。
目前的多道面波测深方法不完全能适应这种地层分层结构类型，也就是：3.基阶模态面波的频散数据只能反映覆盖层以下的地层波速。