工程和环境物探地震部分复习资料(未完结)

一

一般假设：均匀弹性，各向同性介质，单相（固体）

形变：外力作用下，固体介质因内部质点相互位置的变化使得介质的形状或大小产生变化的性质。

弹性：产生形变后，外力取消，固体介质迅速恢复原形态和大小的性质，而此种介质为弹性介质。（外力作用小且时间短时可把大部分介质视为弹性介质）分类：各向同性，各项异性。

塑性：产生形变后，外力取消，固体介质不能完全恢复原形态和大小的性质。

各向同性介质：弹性性质与空间方向无关的介质。反之为各项异性介质（V是空间方向的函数的介质）。非均匀介质：密度是空间位置的函数的介质。

应力：单位面积上所承受的附加内力。应变：单位长度所产生的形变。

地震勘探的五个参数：

杨氏模量：相同轴向上应力与应变的比值，又称拉伸模量。--E

泊松比：正交情况下横向与轴向应变比的负值。σ（介于）

体变模量：压应力与体积应变系数的比值的负值。K（压缩模量）切变模量：切应力与切应变的比值。μ（刚性模量）

拉梅系数：λ，由体变和切变模量控制的遵从λ=K-2/3μ

地震波的形成：1）瞬时脉冲激发震源；2）激振点附近压强超过介质弹性极限而破裂，挤压岩土，形成塑性和非线性形变带（等效空穴）；3）空穴边缘质点受脉冲挤压，产生振动，形成子波；4）振动四周传播，形成地震波。由于观测空间远离震源点，介质表现为完全弹性介质，故而称地震弹性波。振动图：震源外，某一空间固定点振动随时间变化所得到的图。（视周期T*，视频率f*，振幅A）

波剖面图：某时刻质点振动位移随距离变化的图。（波数k*，视波长λ*）k*=1/λ*

V=λ/T=(1/T)/(1/λ)=f/k=2πf/2πk=ω/K(ω为角速度，K是圆波数)二者可通过波速联系起来。

时间场：由t=r/v=根号（x2+y2+z2）/v时空函数所确定的时间t的空间分布称之。

等时面：时间相同的空间点的集合。

射线：等时面的法线矢量（方向向外，时间的梯度方向）

真速度：射线方向的速度（射线速度）

视速度：非射线方向地震波的传播速度。

视速度定理：满足函数关系V*=V/sinα的表示视速度和真速度关系的定理。

理解：入射角为0度和90度时，视速度分别是无穷和真速度，前者时测线方向传播速度好像无穷大；入射角增大时，视速度减小至真速度，一般，前者大；V不变，故视速度反映入射角的变化。

地震波分类：体波（纵波P-press，横波S-second----SV，SH），面波（瑞利波，勒夫波）

体波：在介质整个体积内传播的波。面波：沿介质自由面或两种不同介质的分界面传播的波。

纵波：弹性介质发生体积形变（拉伸和压缩形变）所产生的波。亦称压缩波。特点：传播方向与质点的振动方向相同。

横波：弹性介质发生剪切变形时所产生的波。（剪切波）特点：传播方向与指点振动方向垂直。（质点有无穷多的振动方向）。SV：质点的振动方向在垂直面内的横波分量。SH：质点的振动方向在水平面内的横波分量。（Vsv=Vsh）频带宽小于P波。瑞利波：一种常见的界面弹性波，是沿半无限弹性介质自由表面传播的偏振波。特点：质点在通过传播方向的垂直面内沿椭圆轨迹作逆时针运动，其椭圆长短轴之比大致为3：2，强度随深度呈指数衰减，但在水平方向衰减很慢。频率低，能量强，衰减慢。

速度关系:Vp>Vs>Vr(瑞利)>Vl（勒夫）能量关系：R>P>S

视波长：R>S>P(与速度相反)

频谱：地震波的波形函数A（t）是由无限多个振幅和初相位随频率连续变化而变化的谐和振动叠加而成的，振幅随频率而变化关系称为振幅谱，初相位随频率而变化的关系称为相位谱，它们一起称为地震波的频谱。

频谱分析：为了研究地震波的频谱特征，用傅立叶变换将波形函数A（t）变换到频率域中，得到振幅随频率变化的函数a （f），这种变换过程称之为频谱分析方法。

频谱分析对勘探作用：地震勘探技术的一个重要方面，根据有效波和干扰波的频段差异，可用来指导野外工作方法的选择，并给数字滤波和资料解释等工作提供依据。

大地低通滤波效应：地震波在传播过程中随距离（或深度）的增加，高频成份会很快地损失，而且波的振幅按指数规律衰减，实际地层对波的这种改造，称之。

能量衰减规律：受激发条件，传播过程，接收条件影响。第一和第三可控制。看第二：波前扩散；吸收衰减；界面效应。波前扩散：点震源波前为球面，随传播距离增加，球面扩大，但总能量不变，而单位面积的能量减少，猪呢副随之减少，称之为球面扩散。（波前扩散）振幅与传播距离成反比。（由于实际介质各项异性，波扩散不遵循扩散定律）吸收衰减：地震波传播过程中各质点相互摩擦消耗了振动能量，造成振幅的衰减。（与自然指数的负吸收系数与距离的积成正比）吸收系数即a（f）。总的振幅减少即为上而影响的乘积即可。

Vp=根号下（K+4/3μ）/ρ;Vs=根号下μ/ρ；Vp/Vs=根号下(2-2σ)/(1-2σ)

波速的影响因素：1）岩石致密坚硬程度，越坚硬致密，泊松比越小，纵横波速比越小。2）岩层厚度，厚度越薄，对横波影响越大；3）岩层富含水火油时，随纵波影响大，对剪切模量（液体无剪切作用）和横波速影响不大。（泊松比对纵波速影响大，对横波和人瑞利波速影响小，随其增加，后者越趋于后者一、名词解释1地球物理勘探：按物理学的原理、用定量的物理学方法研究地球，以寻找和勘探有用矿藏及解决某些地质问题的地球物理方法。2地球物理场：一个可度量的物理量（参数）存在的空间，具有单值、连续的特点，分为天然场、人工场、局部异常场。3地震观测系统：为了解地下各界面的情况，必须连续追踪相应的地震波，这样就要求激发点与接收点必须保持一定的关系。激发点与接收点间相对空间位置关系就叫观测系统。4时距曲线：表示地震波的传播时间t和爆炸点与检波点之间的距离x的关系曲线。5振动图：介质中一点振动位移（速度或加速度）随时间的变化曲线称之为振动图。 6 波剖面图：一确定时刻测线上各点振动位移随位置变化的图形。7等时面：时间场中波从震源传播时间相等的空间各点构成的面。8射线：射线是地震波传播的方向线，它与等时面垂直。9地震波传播原理：地震波是在实际地球介质中传播的扰动。表现在两个方面：一是波传播过程中它的波形、振幅、频率、相位等的变化，称为动力学特征。另一是波传播的时间与空间的关系，称为运动学特征10视速度：地震波沿测线方向的传播速度。11视电阻率：地形往往起伏不平，地下介质也不均匀，各种岩石相互重叠，断层裂隙