连续介质中波的时间场和反射波的时距曲线.doc

七、连续介质中波的时间场和反射波的时距曲线1． 讨论连续介质的思路V=V(z)叫连续介质,用微分的思想，将连续介质分成很多厚度为△h的水平薄层，利用水平层状介质的有关结论，然后令△h→0,速度就变成了连续函数，层状介质便过渡为连续介质 0 t z2． 连续介质V=V（Z）中波的射线和等时线方程（1） 均匀介质中波的射线和等时线方程 O x α 等 时 线 射线 z射线方程: （x,z的关系） 等时线方程： （x,z,t的关系）（2） 连续介质中波的射线方程 x dz α(z) ds dx 射线 z （3） 连续介质中波的等时线方程3． 线性介质中波的射线和等时线方程（1） 射线方程将代入，得——射线在震源处与Z轴的夹角。

华北地区=1810m/s β=0.00026/m特点：线性介质中波的射线是圆弧,圆心在Z=-直线上变动 O α Bα xα等 时 面 射线 z P57 图6.2-11（2）等时线方程：将代入，得 (6.2-36) (6.2-37) 特点：线性介质中波的等时线为圆,圆心在Z轴上变动提问：①波性介质中走什么样的路径？波从O→B是走直线吗？ ②波性介质中的等时线是什么样的？与均匀介质中的情况比较4． 线性连续介质中的直达波和反射波 O G(x,t) B A x h R z P58 图6.2-12 为什么反射波上下路径对称？(1) 直达波（回折波）——指波从震源发出没有碰上界面的作用，直接传播到地面的波，因波线是圆弧，故线性介质中的直达波又叫回折波，每条射线都有一处穿透深度最大。

当时，形成回折波 当时，形成反射波——最大穿透深度 h——界面的埋深2）回折波的时距曲线方程将观测线方程z=0代入等时线方程(6.2-37)中，得 P58 (3） 反射波的时距曲线将观测线方程z=h代入等时线方程(6.2-37)中，得到波从O→用时与的关系：再将代入上式，得波从O→P→G的用时t与x的关系，即时距曲线：（4） 时距曲线的特点①只在OA内才能收到反射波和回折波②在A点上方，回折波与反射波的时距曲线相切（二者同路径，或求导证明）③连续介质中反射波的时距曲线不是双曲线，但炮检距x不大时可近似成双曲线八、水平界面转换波的时距曲线（略，自学，P58-59）转换波上、下路径不对称，利用较少九、绕射波的时距曲线1．狭义绕射波 地震波在传播过程中，遇到岩性突变点（断点、尖灭点、超覆点、退覆点、不整合面的起伏等），这些突变点可作为一个新的震源向四周发射地震子波称为狭义绕射波2． 绕射波的时距曲线 t 绕射波 反射波 0 d C xh V D R断块长度>波长，用几何地震学断块长度<波长，用物理地震学3． 绕射波时距曲线的特点（1） 双曲线（2） 极小点在断点的正上方，可帮助判别断点的位置。

（3） 绕射波与反射波时距曲线的关系a. 绕射波时距曲线在反射波的上面b. 二者在x=2d处相切十、 多次反射波的时距曲线1．定义① 一次波（有效波）——指经过一个界面反射后便回到地面被接收的反射波② 多次波——在一个界面上发生多次反射后回到地面被观测到的反射波2． 多次波的类型① 全程多次波——只在地下某一个界面反射多次的波例如：全程二次波，全程三次波……②部分多次波 地面经过地下两个或两个以上界面的反射的波③虚反射 R当震源在地面以下时，会有一次反射波发生在地表的多次波3.全程多次波的时距曲线（1） 全程二次波的时距曲线 Oh R E h2 R’ P60 图6.2-15 可以证明倾角为φ的界面R上产生的全程二次波，可以看作倾角为θ=2φ的假想的界面上的一次反射波。

则有：θ=2φ （两个直角三角形有同一斜边） 代入上式，得 P61（2） 全程n次波的时距曲线可递推出对应的等效界面的倾角θ=nφ 法线深度则 P61当φ=0时，上式成为：注：据θ=nφ<可定出多次波最多只能产生几次，这与能量守则相符3） 全程多次波时距曲线的特点①双曲线②倍数关系一次波 n次波当φ=0时, P189图 即倾角较小时，n次波的垂直反射时间近似为一次波的n倍，利用这一点可初步判断多次波的存在4． 产生多次波的条件：① 地下不深处存在反射系数较大的界面例如：火成岩与沉积岩的分界面；基岩顶面；不整合面，煤层② 地表条件：潜水面浅，低速带厚度不大，地表平坦例如：海上多次波 V=340m/s 海面 海水 V≈1600m/s 海底 多次波有利还是弊？5． 多次波的危害① 造成沉积加厚假象② 造成构造被掩盖 Geophysics ,P1532-1536③ 造成断层被掩盖④ 造成假平点新墨西哥湾，12口干井，几千万美元，假平点。

总结：1． 地震勘探中主要利用反射波法，各种介质中的反射波时距曲线很重要2． 各种介质中的反射波的时距曲线有的是标准的双曲线，有的可近似为双曲线，最简单的是，应记住。