第五节 连续介质中地震波的运动学.pptVIP

学习重点： 一、理解连续介质情况下的回转波 二、理解覆盖层为连续介质时的反射波 思考题： 1、回转波特点 2、覆盖层为连续介质时的反射波特点 * * 第五节 连续介质中地震波的运动学 物探部解释组 三、连续介质情况下的“直达波”（回转波） 当速度随深度线性增加时，地震波射线是圆弧，在地面观测时，可以接收到一种波，和均匀介质中的直达波相似，都是由震源出发，没有遇到分界面，直接传到地面各观测点的。 但是，它和均匀介质中直达波又有不同，直达波沿直线传播到达地面各观测点，它是沿着一条圆弧形的射线，先向下到达某一深度后，又向上拐回地面到达观测点，根据这一特点，把这种“直达波”称回折波。 如图： 回折波的每条射线都有自己的最大穿透深度zmax，到达这一深度之后开始向上拐一条射 线的最大穿透深度等于透射线圆半径减去 下面推导回折波时距曲线方程 由等时线方程导出时距曲线方程，因为一族等时线与地面的交点的坐标（X）同各条等时线的时间（t）之间的关系，就是时距曲线方程的t—x关系。 由 两式消去P化为 ④ 将④化为t=f(x,z)形式，就得到回折波在x—z平面内等时线方程 ⑤ 当地面沿x轴观测时，把Z=0代入⑤式，得到回折波时距曲线方程 ⑥ 如图： v(z)=vo(1+βz)中，VO=1880米/秒，β=0.00026米时，利用6式计算出回折波时距曲线，形状如图。 它是一条向下弯的曲线，当x不太大时，它同速度等于v0的均匀介质中的，直达波时距曲线（直线）是基本上重合的。 四、覆盖层为连续介质时的反射波 设在Z=H处有一界面，上部为连续介质，v(z)=vo(1+βz)下部为均匀介质V，在这个界面上可能形成反射波。 前面已提到，连续介质中每条射线都有一个最大穿透深度，Zmax，有一条射线的Zmax正好等于H，对于ZmaxH的那些射线，还未达到界面就已返回地面，形成回折波。（不能开成反射波） 对于ZmaxH的那些射线，在未达到最大穿透深度时就遇到分界面，关发生反射，形成反射波。 从图中可看出，连续介质下部存在一个分界面，只能在OA范围内（A点是Zmax=H的射线出射到地面的点）接收到回折波和反射波。 推导反射波时距曲线，思路与回折波类似。 把等时线方程理解为：地下任一点波的到达时间t与该点坐标(x,z)之间的关系。 如地下有一个水平界面深度为H，把Z=H代入等进线方程，在回折波在X—Z平面内等时线方中Z=H，得到波入射到深度为H的水平界面的旅行时，由于水平界面反射线与入射线对称。 反射波时距曲线方程 ⑦ t：反射波时间 x：地面接收点坐标 也不是一条双曲线，可用类似讨论层状介质情况下反射波时距曲线办法来研究它，用速度为平均速度的均匀介质代替连续介质，对于v(z)=vo(1+βz)连续介质平均速度： ⑧ 代入具体数据得到Vav(H) 如图为①式得到的连续介质反射波时距曲线和用具有Vav的均匀介质代替后的反射波时距曲线。 在X较小时，覆盖层为连续介质反射波时距曲线接近双曲线。以t轴为对称，x=0处有极小值。反射波时距曲线与回折波时距曲线关系： 以上讨论是“复盖介质为连续介质时的反射波”即：界面上部速度连续变化在R界面上速度是“突变的”，即V2≒V（H）。