地震勘探地震波的产生和类型.pptxVIP

地震勘探地震波的产生和类型;;波动方程;三维波动方程如下;惠更斯——菲涅尔原理;同一波阵面上的各点所发出的子波经传播在空间相遇时可以相互迭加产生干涉。 在某观测点观测到的是来自各点子波迭加后的总扰动。 ;费马原理（最小时间原理）;传播所用时间最短，共用T时间，则有：;;广义斯奈尔定律;第二章 地震波的产生和类型;地震波在岩石中传播 一、 讨论条件： ⒈波动—是质点振动在介质中的传播 为弹性波或机械波 ⒉地下岩石为均匀的各向同性的完全 弹性体 ⒊岩石存在有两面性：弹性和塑性 ; 在弹性限度内，在作用力很小，作用时间很短，大部分岩石表现出弹性性质，一般假设为各向同性的完全弹性体。;弹性模量描述了物体的弹性性质。常用的弹性模量有五个 1、杨氏模量E 杨氏模量是最简单的沿一个方向拉伸或压缩的情况，应力与应变成正比，其比例常数E即杨氏模量。它表示物体对受力作用的阻力(或形变)的度量．坚实物体对拉伸力的阻力愈大(或形变愈小)，则E值愈大。T=E*e 2．体变模量K 在静水压力均匀作用在物体上时，应力与应变的比例常数是体变模量K。如果静水压力为P，它使物体体积相对产生微小变化 ，则K定义为： 负号表示压力增加使体积变小。它表示物体的抗压缩性质 ; 3．拉梅常数 是在简单切应力作用下，应力与应变的比例常数。如果切应力用F表示，切应变用切变角 表示，则有 它的物理意义是阻止切应变的一个量度。 液体没有切应变，等于 0 。 如果一个立方体受向上拉伸应力T的作用，产生一个向上的应变e，而G是阻止横向压缩所需的一个横向拉应力，则 按下式定义： 所以 的物理意义是阻止横向压缩所需的拉应力的一个量度。阻止横向压缩的拉应力愈大，值也愈大。 ; 4．泊松比 在简单拉应力(或压应力)作用下，伴随膨胀(或压缩)的同时，在垂直应力的方向上也产生压缩(或膨胀)，则定义横向压缩(或膨胀)与纵向伸长(或缩短)之比称为泊松比 。 对于直径为d，长为L的柱件，在张应力作用下伸长了 ，与此同时，直径变短了 ，则 ;⒈纵波（P波）：与体变相对应的波 特点： ①质点的振动方向与波的传播方向平行。;第18页/共75页;;⒉横波（S波）：;第21页/共75页;;;当? = 0.25(岩石)，vp = 1.73 vS;b.勒夫面波：在界面附近传播的波;Rayleigh波传播特点： (1) 能量主要集中在离自由表面约一个波长 的范围内； (2) 振幅衰减随传播距离的平方根成正比， 这比体波的球面扩散要慢，所以在远离 震源处，面波可能强于体波； (3) 传播速度比横波速度还要慢，大约是横 波速度的0.955倍； (4) 具有频散现象； (5) 质点振动的轨迹为椭圆，所以Rayleigh 波是椭圆极化波 ;; 弹性波的传播及其规律;⑶透过系数：;②?2 v2 －?1 v1 0时，反射波与入射波差半个相位，入、反射P波均以疏稀带到达界面（半波损失）。 ;⒉弹性波在界面上的传播;同类波——与入射波相同的波 转换波——分裂后与入射波不同的波 波的转换——当P波入射至界面时， 产生反射P、S波与透过P、S波的分 裂现象;一部分反射到第一种介质中，另一部分透过到第二种介质中，成为反射与透射。（物理中的折射）;①反射线位于入射面内 ②反射角等于入射角，即? = ?;;;;⑶透射定律：透射线位于入射面内，入射角与透过角的正弦之比等于Ⅰ、Ⅱ介质中的波速之比。 定律公式：;;;;;;;;;;;;;地震波是弹性波 纵波 横波 面波 反射波 透射波 折射波 五个弹性模量 P,S Surface_wave (SV,SH);;;多层介质中的多次波与转换波 多次波 多次波主要分为多次反射波、反射—折射波和折射—反射波三种基本类型。 地震波在介质中的传播过程中，凡遇到波阻抗不同的界面，都可能发生反射。这样，从一个界面上形成的反射波到达另一界面时，会又一次形成反射。这种在传播过程中经数次反射，然后到达地面的反射波，称为多次反射波。随着各反射界面波阻抗差异的不同，多次反射波又分为不同的类型， ;;一个界面上的反射波到达折射界面时，在入射角等于临界角的情况下，会引起沿