时距曲线实验..docxVIP

地震勘探原理实验二时距曲线实验姓名：学号：专业：地球物理勘察技术与工程 2012级一、实验目的通过编制和运行C或Matlab程序，进一步理解地震反射波、折射波和直达波以及绕射波时距曲线方程及其特点。二、主要内容1、假设地下有一个水平地质界面，埋藏深度100m，地层是均匀的各向同性介质，地震波纵波传播速度为1500m/s，请编制C或Matlab程序，绘制出中点放炮共炮点的反射波、直达波和折射波时距曲线（参考附图1）。C或Matlab程序编制中，炮检距：-500m~500m，间距1m；临界角取25°。2、假设上述水平界面模型中界面埋藏深度变为1000m，上述时距曲线有何变化，绘出相应图形，并从理论上加以分析；3、假设地下有一个倾斜界面，地层倾角为30°，地层是均匀的各向同性介质，地震波纵波传播速度为1500m/s，请编制C或Matlab程序，绘制出端点放炮共炮点的反射波、直达波和折射波时距曲线（参考附图2）。C或Matlab程序编制中，炮点处界面的法向深度为100m；炮检距：0m~500m，间距1m；临界角取25°。4、假设地下有一个绕射点，埋藏深度为1000m，绕射点以上地震波传播速度为1500m/s，编制C或Matlab程序计算并绘制出绕射波时距曲线图。C或Matlab程序编制中，炮检距：-1000m~2000m，间距1m；绕射点在地面的投影点距离炮点200m（参考附图3）基本原理阐述地震波在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射。如图，设地下有一个水平界面R，距地面法线深度为h，在O点放炮，S点接收，波的传播速度为v,炮检距OS=x，入射角为α。则可得水平界面反射波的时距曲线方程：t=((2h/v)2+(x/v)2)1/2当界面深度h→0时，得到直达波方程：t=x/v当界面R倾斜时，倾角为φ，如上图，可得倾斜界面反射波的时距曲线方程：t=(x2+4h2+4hxsinφ)1/2/v;设地下有两层地层，其速度满足V1V2,如上图，在O点激发的球面纵波入射到水平界面R时，除在R上产生反射波外，当入射角大于等于临界角ipp时，在炮检距x= OS2的地段才能接受收到折射波，而在OS2范围内接收不到折射波，OS2地段称为盲区。临界角ipp定义为：ipp=arcsin(V1/V2)则盲区OS2=2ztanippZ为界面深度。由几何关系，可得水平界面折射波的时距曲线方程：t=x/V2+2zcosipp/V1;如上图表示具有倾角为φ的倾斜界面，假定它满足V1V2的条件,则在该界面上可形成折射波，其时距曲线方程为：t=(z上+z下)/ V1cosipp+(OQ-(z上+z下)tanipp)/V2当地下断层、地层歼灭点、不整合面上的突变点时，根据绕射波产生条件，将在这些岩性突变点处产生绕射波。如上图，可得绕射波的时距曲线方程：t=((d2+H2)1/2+（（x-d）2+H2）1/2)/V式中：d是绕射点D到激发点O1的水平距离；H是绕射点的法线深度；x是接收点S到激发点的距离。四、程序及其附图一个水平分界面情况下的直达波、反射波、折射波：程序：#includestdio.h#includemath.h#define H 100#define PI 3.1415926void main(){FILE *fp;int i;double dx=1,vp=1500,ipp,os,x,l1,l2,t[1001]={0},t1[1001]={0},t2[1001]={0},t3[1001]={0};fp=fopen(水平地层数据.csv,w+);for(i=-500;i=500;i++){x=i*dx;t[i]=i;l1=sqrt(pow(x/2,2)+pow(H,2));t1[i+500]=2*l1/vp;//*反射波*//l2=abs(x);t2[i+500]=l2/vp;//*直达波*//ipp=5*PI/36;os=2*H*tan(ipp);t3[i+500]=(abs(x)*sin(ipp)+2*H*cos(ipp))/vp;//*折射波*//if(abs(x)=os) fprintf(fp,%f,%f,%f,%f\n,t[i],t1[i+500],t2[i+500],t3[i+500]);else fprintf(fp,%f,%f,%f\n,t[i],t1[i+500],t2[i+500]);}fclose(fp);}h=100:图1h=1000:图2一个倾斜分界面情况下的直达波、反射波、折射波：程序：#includestdio.h#includemath.h#define H 100#define PI 3.1415926void main(){FILE *fp;int i;double dx=1,vp=1