地震知识详细介绍PPT.pptVIP

第一章 人工地震勘探 §1.1 地震波的传播规律 一、地震波及其类型 1、弹性介质 物体在外力作用下产生形变，外力取消 后物体能迅速恢复到受力前的形态和大小， 这种性质称为弹性；反之，若外力取消后， 物体仍保持形变后的某种形态，不能恢复原 状，这种性质称为塑性 2、振动 振动：质点围绕平衡位置发生的往返运动 简谐振动：在与位移量成正比、与位移方 向相反的力作用下的振动。谐振动曲线是正 弦或余弦曲线。 简谐振动 振动曲线和波剖面 波前和波后 在某一时刻，波即将传到和刚刚停止振动的两 个介质曲面，称为波前面和波后面（波尾） 波前面和波后面是随时间不断推进的 Raypath and Wavefront(射线与波前) Raypaths - Raypaths are nothing more than lines that show the direction that the seismic wave is propagating. Wavefront - Wavefronts connect positions of the seismic wave that are doing the same thing at the same time 弹性波、地震波 弹性波：是振动形式在介质中的传播，是能量的 传播形式。 地震波：是振动形式在地球介质中的传播，是能量的 传播形式。 地震子波 地震子波基本属性之一：振动的非周期性 地震子波基本属性之二：具有确定的起始时间和有限的能量。因此，振动经过很短的一段时间即衰减。 4、地震波的类型（体波和面波） Body waves—These are elastic waves that propagate through the Earths interior. 体波：（1）纵波 纵波（P波）：弹性介质在正应力作用 发生应变产生的波动称为纵波 体波：（2）横波 横波（S波）：弹性介质在切应力作用下发生 切应，变产生的波动称为横波。横波质点，振动 方向与波传播方向垂直，又可，分为SH波和SV波 面 波 瑞利波：在自由表面上产生的沿自由表面传播的 面波。地震勘探中的面波指瑞利波。 勒夫波：分布在低速层与高速层分界面上，与SH 波类似，又称横面波。 瑞利面波 点震源体波位移方向 纵波和横波的速度 二、地震波的反射和透射 反射波 波阻抗Z：密度和波速的乘积称为波阻抗 上、下两层介质的波阻抗差别越大，反射波越强 形成条件：地下岩层存在波阻抗分界面，即 2、透射波 2、透射波 透射系数： 斯奈尔定理 入射角?的正弦和透射角?的正弦之比等于入射波和透射波速度之比。当V1V2，则??，透射波射线靠近法线偏折，当V1V2，则??，透射波射线远离法线，向界面靠拢。实际地层中，波的透射多属此类。 3、折射波 折射波：对于V2V1的水平速度界面，由 斯奈尔定律可知，当入射角大于某临界角I 时，可使透射角等于900，此时透射波以V2 速度沿界面滑行。根据斯奈尔定律，可求得 临界角i为 3、折射波 3、折射波 折射波形成条件：下伏介质波速必须大于上 覆介质波速 三、影响地震波速的主要因素 （1）地震波的速度是地震勘探中最重要的参数， 也是地震波运动学特点之一。地震勘探研究地下 地质构造形态的基本公式是： H是界面的深度，V是地震波传播速度，t是地震波从 地面垂直向下到界面又返回地面的双程旅行时间。 (2)地震波传播中的影响因素 理论研究和大量实际资料证明，地震波在岩层中 传播速度与岩石地质年代、岩性、埋藏深度、密度、 孔隙度、压力、温度等因素有关，或与岩石的弹性性 质有关。由于目前地震勘探主要利用体波，在谈到波 速问题时，除非特别说明，一般都是指纵波速度。 与岩石弹性常数的关系： 由波动方程得到纵波速度 泊松比?的值变化不大，在大多数情况下约等于0.25。一般，随岩 石密度?增加，杨氏模量E以更高级次增加，所以当岩石密度增大 时，地震波的速度不是减小，而是增大。 与岩性的关系： 由于波的传播速度与岩石的弹性性质有关，不同岩石 由于弹性性质不同，波速也不一样。一般，变质岩和火成 岩的波速大于沉积岩的波速。沉积岩中，灰岩波速大于页 岩，页岩波速又大于砂岩。 与密度的关系： 实际的速度—密度关系可以通过对岩石样品的测定， 在数据分析的基础上总结出经验公式。通常，速度—密度 的经验关系可表示成为一种近似线性的关系： 经验公式给参数换算提供了方便，如果已知波速，可 以直接由经验公式得到密度参数。 不同岩石密度与速度关系曲线 与孔隙度的关系： 一切固体岩石的结构基