[理学]地震勘探第二章-地震波的产生和类型
38页1、第二章 地震波的产生和类型,地震波是弹性波 纵波 横波 面波 反射波 透射波 折射波,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 2体变模量K,3拉梅常数,4泊松比,地震波传播速度,纵波速度,横波速度,纵横波速度比,杨氏模量,面波,定义:在界面附近传播的波叫面波,种类:,a.瑞雷面波(R面波),b.勒夫面波:在界面附近传播的波,c.斯通利波,原始记录,面波区域,面波区域,本软件识别得到面波区域,本软件识别压制掉的面波,本软件识别得到压制面波后记录,弹性波的传播及其规律,波阻抗与反射系数、透过系数,波阻抗- v (速度与密度乘积),在P波垂直入射时 反射系数:,透过系数:,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)。,弹性波在界面上的传播,任一P波以角入射到界面,在界面产生反射P波、反射S波和透过P波与S波,这种现象称为波的转换。,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),波的反射与透射: 当波入射至两种介质的分界面时,, 波的反射与透射,反射线位于入射面内 反射角等
2、于入射角,即 = , 反射定律:,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、介质中的波速之比。 定律公式:,P1,P11,P1S1,P12,P1S2,射线参数,地震波的反射和透射,1). Snell定律,地震波的反射和透射,2). Knott方程,入射纵波:,反射纵波:,反射横波:,透射纵波:,透射横波:,地震波的反射和透射,4). 平面波倾斜入射,为了了解反射系数和入射角之间的直接关系,有些学 者对Knott方程做了简化,如Shuey的小入射角(30o) 近似:,地震波的反射和透射,4). 平面波倾斜入射 但非近似方法是通常采用作图的方法了解他们 之间的关系。一般有两类模式图,一类是反射 系数、透射系数和入射角的关系,另一类是反 射系数和密度比、速度比的关系。,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,,多次波压制前,多次波压制后,前,多次波,后,海平面海底T2界面互相作用,弹性波模拟,高速折射,海底折射 及多次波,T2反射,T2反射多次1,T2反射多次2,鸣 震,转换波,(m),波的能量分配随入射角的变化是相当显著的。这在进行转换波勘探时,是不得不加以注意的。,R,T,D,B,R,T,D,B,阻抗差小的弱反射 可使用广角反射获 得更强的反射振幅,地震波的折射,i,v1,v2,当 v1 v2 时,入射角越大,透过角越大。当= i90 时, =90。,据透过定律:,滑行波,当临界角 i 时,介质中无透过波,仅有滑行波,此现象叫全反射。,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,就形成了折射波。这种在波的传播过程中,由反射而引起的折射波,叫做反射折射波。 同样,当一个界面上的折射波传到另一个反射界面时,会形成反射波。我们称这种由折射波引起的反射波为折射反射波。,
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