1地震波

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地震波的产生与传播

地震波的产生与传播

Acos( 2
T
t
0 )
t 0 y0 0, v0 0
200 t )
2
WL
物理学原理及工程应用
O点的振动方程
yO
(t
)
0.01cos(200
t
2
)
x2=2m处质点振动方程
y(t) 0.01cos[200 (t 2 ) ]
400 2
y(t) 0.01cos(200 t )
WL
物理学原理及工程应用
波的周期 —— 振动状态传播一个波长的距离所需时间
T
u
—— 与质点振动的周期
是否相同? 相同!!!
P和Q具有相同的运动状态
[t
0
]
[(t
u
)
0
]
2
波长 u( 2 ) uT
振动周期
WL
物理学原理及工程应用
波的频率 —— 单位时间通过垂直于传播方向 横截面的完整的波的数目
WL
物理学原理及工程应用
物质波 —— 微观粒子具有波粒二象性 波函数 —— 描写粒子在空间各点出现的几率
—— 几率波
WL
物理学原理及工程应用
§8.1 地震波的产生与传播
几个问题:
?地震波如何传播? 上下?左右?前后? 传播的速度?
?(地震)波如何描述? ?(地震)波的能量如何传播?
WL
物理学原理及工程应用
A c os [2
(t0
x
)
0 ]
—— 各质元的位移
—— 波形图
波线上任意两点
间的相位差为
x 2 x
u
WL
物理学原理及工程应用
y(
x,

第三章-地震学基础—地震波传播理论

第三章-地震学基础—地震波传播理论
地震学基础第三章地震波传播理论若介质是分层的当地震波由低速的一方向高速的一方入射时还存在一种波叫做侧面波或叫首波折射波衍射波行走反射波等等虽然首波的传播路径总是比直达波长但是因为首波在分界面上是以深层介质中的速度来传播的因此超过一定临界距离之后首波就会比直达波率先到达台站
地震学基础
第三章 地震波传播理论
第三章 地震波传播理论
地震学基础
令入射的波前A`B`,反射波的波前CD和透射波的波前CE与 界面R的夹角分别为α、β 、γ。叫α为入射角,β为反射角,γ为透 射角。从ΔA`Β`C 、ΔA‘EC 和 ΔA`DC的简单的三角函数关系可有:
1 t CB' A'C sin 1 t A'D A'C sin 整理后: 2 t A'E A'C sin
当 f 时,d 0
d
1 f
能量束成为“线”(射线)
d
第三章 地震波传播理论
地震学基础
非均匀介质中的地震射线
射线(Ray)
第三章 地震波传播理论
地震学基础
Fermat原理在地震学中的应用
Snell定律
入射波 (Incident Wave)
反射波 (Reflected Wave)
ref
V1 V2
第三章 地震波传播理论
地震学基础
传播定律定理: 用射线和波前来描述波的传播 位置和能量随时间变化的关系,这种关系是工程地 震勘察资料处理中的重要组成部分,是进行地震数 据资料处理和定性定量解释的依据。下面就地震波 传播中有关的运动学和动力学中的定律定理介绍给 大家。
第三章 地震波传播理论
地震学基础
发生波类型的转变(分裂),可以用斯涅尔定律来说明。

第1章 地震波的运动学

第1章  地震波的运动学

hi vi p 1 (vi p) 2 hi
)
t 2
i 1
2 x 2 t t t0 t0 2 t0 v x2 t( ) t0 0 1 2 4h x 当 1时,按泰勒公式展开: 2h 1 x 2 t t0 [1 ( ) ] t0 2 2h x2 x2 t0 2 2 2(vt0 ) 2v t 0
直 达 波 , 反 射 波 , 折 射 波 的 实 际 记 录
反射波
折射波
三、多界面水平层状介质折射波时距曲线:
1、 交叉时的概念。 x ti t v1 ON OM ti v0 v1 折射波的延迟时 注:ti 在数值上等于沿实际路 径传播时间与从激发点 直接 沿地面以速度 v1传到接收点的时间差。
• 概念:时距曲线----地震波的传播时间与距离的 关系曲线。 • 正演:地质模型->物理模型->数学模型 ->分析波场特征、传播规律(理论) • 反演:在理论的指导下由观测数据作地质分 析(构造、物性参数)。
地 质 模 型
正 演
反 演
地 震 数 据
一、时距曲线的概念及直达波时距曲线
1、直达波时距曲线方程:
四、正常时差
3、动校正:
在水平界面情况下,从 地震 记录中减去正常时差 t,即 得到 x 处的自激自收时间 t0, 2 这一过程称为正常时差 校正, 或者动校正。 补充:相对应的,静校 正常在 《地震资料数字处理》 中用到。
(b)多道接收同相轴与界面形态不对应 (a)自激自收同相轴与界面形态相对应
(b)多道接收同相轴形态与界面形态不对应
二、水平界面共炮点反射波时距曲线
2、曲线方程:
o*S t V
2 x 2 4h0 V

地震波在岩石圈中传播特点

地震波在岩石圈中传播特点

地震波在岩石圈中传播特点
地震波在岩石圈中传播的特点主要有以下几点:
1. 地震波在岩石圈中传播的速度随岩石的密度和弹性模量的增加而增加,随岩石的硬度和粘度的增加而减小;
2. 地震波在岩石圈中传播的强度随岩石的密度和弹性模量的增加而增加,随岩石的硬度和粘度的增加而减小;
3. 地震波在岩石圈中传播的路径受到岩石的层次和各层次岩石的密度、弹性模量等性质的影响;
4. 地震波在岩石圈中传播的波形受到岩石的层次、密度、弹性模量等性质的影响,当地震波穿过不同层次的岩石时,波形会发生变化;
5. 地震波在岩石圈中传播的路径受到岩石的层次和各层次岩石的密度、弹性模量等性质的影响,当地震波穿过不同层次的岩石时,其传播路径也会发生变化;
6. 地震波在岩石圈中传播时会发生反射和折射现象,反射现象受岩石的硬度和粘度的影响,折射现象受岩石的密度、弹性模量等性质的影响。

地震波的波长及其含义

地震波的波长及其含义

地震波的波长及其含义地震波是地震活动引起的能量在地球内部传播的波动。

它们是地震学研究的重要对象,有助于我们了解地球内部结构和地震发生机制。

地震波可以分为主要的三种类型:P波(纵波)、S波(横波)和表面波。

在地震波中,波长是一个重要的参数,用于描述波的周期性特征。

波长是指波动中相邻两个波峰(或波谷)之间的距离。

对于地震波来说,波长通常用单位距离(如千米、米或厘米)表示。

波长是地震波波动特征的基本属性之一,它与其他地震波参数,如频率、波速和振幅等密切相关。

地震波的波长与地震事件的能量有关。

通常来说,地震波的波长越长,能量传递的距离越远。

P波是地震波中速度最快的一种,其波长相对较短,通常在几百到几千米之间。

P波能够通过固体、液体和气体传播,其速度约为每秒6-7千米,因此在地震发生后很快就能到达观测点。

S波是横波,其波长相对较长,通常在几十到一百几十千米之间。

S波只能在固体介质中传播,其速度约为每秒3-4千米,相对于P波稍慢一些。

相比之下,表面波是最慢的,其波长更长,通常在百到千千米之间。

波长的大小还与地震波的频率有关。

频率是指单位时间内波动的周期数。

频率越高,波动周期越短,波峰之间的距离就越近,波长就越小。

通过研究地震波的频谱,我们可以得出地震波的频率分布情况,从而推算出不同频率范围内地震波的波长。

不同波长的地震波在传播过程中,对地球材料的作用和影响也有所不同。

地震波的波长还与地震测定和地震监测相关。

地震测定是地震学研究中的一项基本任务,通过测定地震波的传播速度和到达时间,可以确定地震源的位置和规模,进而了解地震带和活动断层的情况。

而地震监测则是指对地震活动进行实时的观测和记录,以便及时预警和处理地震灾害。

波长的测定和分析是地震测定和监测的关键内容之一,能够为我们提供地震活动的重要信息。

地震波的波长是描述地震波动特征的重要参数。

它与能量传递的距离、波速、频率和地震学研究中的测定与监测密切相关。

通过对地震波波长的研究,我们可以更好地理解地震发生机制、地球内部结构以及与地震相关的灾害。

地震波的应用实例

地震波的应用实例

地震波的应用实例
地震波的应用实例包括但不限于以下几种:
1. 地震预警:地震波的传播速度高于破坏性的S波,因此,在地震发生后,人们可以利用地震波的传播速度与S波之间的时间差进行预警,为人们提供采取应对措施的时间。

2. 油田开发:通过研究地震波在地下岩石中的传播规律,可以确定储层的岩性、物性及含气性,从而为油田开发提供决策支持。

3. 工程探伤:在土木工程中,常用地震CT对工程进行探伤,以检测混凝土构件是否存在振捣不实、存有孔洞、出现蜂窝等问题,从而给隧道、桥梁等结构体带来质量隐患。

此外,地震波还可以用于地球科学研究、考古研究等领域。

1地震基础知识

1地震基础知识

▲ 震源:断层形成的地方,即大量释放能量的地方。 震源:断层形成的地方,即大量释放能量的地方。 震源不是一个点,而有一定的范围和深度。 震源不是一个点,而有一定的范围和深度。 ▲ 震中:震源正上方的地面位置。 震中:震源正上方的地面位置。
2、按震源深浅程度分类
(1)浅源地震:震源深度在70 km以内,一年中 浅源地震:震源深度在70 km以内, 全世界所有地震释放能量的约85% 全世界所有地震释放能量的约85%来自浅源地 震。 (2)中源地震:震源深度在70-300 km,一年中 中源地震:震源深度在70 70km, 全世界所有地震释放能量的约12% 全世界所有地震释放能量的约12%来自中源地 震。 (3)深源地震:震源深度超过300 km,一年中 深源地震:震源深度超过300 km, 全世界所有地震释放能量的约3 全世界所有地震释放能量的约 3% 来自中源地 震。
▲ 地震序列:在一定时间内(一般是几十 地震序列:在一定时间内( 天至数月) 天至数月 ) 相继发生在地区一系列大小 地震称为地震序列。 地震称为地震序列。 ▲ 主震:在某一地震序列中,其中最大的 主震:在某一地震序列中, 一次地震叫主震。 一次地震叫主震。 ▲ 前震:在主震之前发生的地震。 前震:在主震之前发生的地震。 ▲ 余震:在主震之后发生的地震。 余震:在主震之后发生的地震。
3、地震烈度
▲ 指某一地区的地面 和 各类建筑物 遭受一次地震影响的强 指某一地区的 地面和 各类建筑物遭受一次地震影响的强 弱程度。 弱程度。 ▲ 主要与震中距离、 地震大小 、 震源深度 、 地震的传播介 主要与震中距离 、 地震大小、 震源深度、 质、表土性质、建筑物的动力特性和施工质量等许多因素 表土性质、 有关。 有关。 ▲ 对于一次地震 , 表示地震大小的震级只有一个 , 但它对 对于一次地震, 表示地震大小的震级只有一个, 不同地点的影响是不一样的。一般来说,距离震中越远, 不同地点的影响是不一样的。一般来说,距离震中越远, 地震影响越小,烈度就越低;反之,地震烈度就越高。 地震影响越小,烈度就越低;反之,地震烈度就越高。

chapter1地震波理论基础PPT课件

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4、惠更斯(Huyaens)原理:
介质中波所传到的各点,都可以看成新的波源 叫子波源,可以认为每个子波源都向各方向发 出微弱的波,叫子波。子波是以所在点处的波 速传播的。利用惠更斯原理导出反射定律。
5、地震折射波: 当 V2 > V1
当入射角 c 时,发生全反射,产生滑行波,没有 透射波,滑行波传播又引起另外的效应,由于两种介质 互相密接,滑行波在传播过程中也会反过来影响第一种 介质,并在第一种介质中激发新的波,这种由滑行波引 起的波,在地震勘探中叫“折射波”。
在大多数情况下,σ=0.25。E的大小 和岩石的成分、结构有关,随着岩石的密 度ρ增加,E比ρ增加的级次较高,所以当 ρ↑—>Vs、Vp↑。同一介质中,纵波、 横波速度比。
Vp/Vs= 2(1 )
1 2
因为σ ≈0.25 Vp/Vs= ≈31.73
㈡ 按波在传播过程中的传播路径:直达波, 反射波,折射波,透射波。
S(I p 1 ) N S(I s 1 ) N S(I p 2 ) N S(I s 2 ) . N . . S .( . I p ) . i N S(I s ) i N P
V p 1
V s 1
V p 2
V s 2
V pi
V si
P:射线系数
3、费马(Fermat)原理:
波在各种介质中的传播路线满足所用时间为 最短的条件。
外力下,是弹是塑,取决于: 是否在弹性限度之内即三个方面: 外力大 小、作用时间长短、物体本身的性质
自然界中绝大部分物体,在外力作用下,既可显弹,也可显塑
地震勘探,震源是脉冲式的,作用时间很短(持续十几~几十毫秒),岩土受 到的作用力很小,可把岩、土介质看作弹性介质,用弹性波理论来研究地震波。

1地震波的基本特征PPT课件

1地震波的基本特征PPT课件
3、反射极性:当反射界面下介质波阻抗大于入射介质波阻抗时, R>0,反射波与入射波的相位相同,称为正极性反射;反之亦然。
第一章
第一节 地震波的基本特征 一、波的类型 二、地震波的特征
第一节 地震波的 基本特征
1、地震波的性质
二、地震波的 特征
爆炸点尖脉冲
弹性波
非简谐波
形成地震子波
遵循关于波的一般运动规律
图1 与地震勘探有关的几种波
第一节 地震波的 基本特征
一、波的类型
入射角不大时,转换波的强度很小。垂直入射时,不产生转 换波,且反射波振幅与入射波振幅和分界面两边介质的波阻抗有 如下关系:
反射波的振幅:
A反22VV22
1V1 1V1
A入
反射系数: RA反2V21V1 A入 2V21V1
震资料 处理流程
一 2、、地震地剖震面剖的显面示 的一般概念
(2)变面积剖面: 用梯形面积的大小和边缘的陡缓表示地震波能量的强弱 特点:能够反映界面的形态,直观性强,外形与地质剖面接近。
结束语
当你尽了自己的最大努力时,失败也是伟大的, 所以不要放弃,坚持就是正确的。
一 1、、地震地剖震面剖的种面类 的一般概念
地震模型的水平叠加剖面
塔东2
偏移剖面
波阻抗剖面
第二节 地震剖面 特点与地震资料 处理流程
一 2、、地震地剖震面剖的显面示 的一般概念
(1)波形剖面: 用振动图形表示地震记录的波形
特点:比较全面反映地震波的动力学特征细节 ( 如振幅、频率和相位等 ),反映
地震资料综合解释
第一章
第一节 地震波的基本特征 一、波的类型 二、地震波的特征
第一节 地震波的 基本特征

02-1-地震勘探-地震波基本概念1弹性波

02-1-地震勘探-地震波基本概念1弹性波

杨氏模量( E )
E
应力 应变
F/S L / L
(2) 泊松比(σ) 在拉伸形变中,直杆的横切面会减小。反之,在轴向挤压时,横截面将增大。
也就是说,在拉伸或压缩形变中,纵向增量 L和横向增量 d的符号总是相
反的。
泊松比: 介质的横向应变与纵向应变的比值 σ =- d / d
L / L
(3) 体变模量 一个体积为V的立方体,在流体静压力P的挤压下所发生体积形变。即每个正 截面的压体变模量(压缩模量): 压力P与体积相对变化之比 K= - P
参考书《弹性波动力学 》
自然界中绝大部分物体,在外力作用下,既可显弹,也可显塑
地震勘探,震源是脉冲式的,作用时间很短(持续十几~几十毫秒),岩土受 到的作用力很小,可把岩、土介质看作弹性介质,用弹性波理论来研究地震波。
各向同性介质:凡弹性性质与空间方向无关的介质 各向异性介质: 凡弹性性质与空间方向有关的介质
36个cij变为21个cij
各向同性
21个cij变为2个弹性参数
三、弹性模量
1.弹性模量的定义
弹性模量也叫弹性参数或弹性系数,它表示了弹性体应力与应变之间的关系, 反映了弹性体的弹性性质。
(1) 杨氏模量
当弹性体在弹性限度内单向拉伸时,应力与应变的比值称为杨氏模量(拉伸模量)。
E = F/S T
L / L e
地震波是机械波的一种
机械波定义:机械振动在介质中的传播。 形成机械波的两个必要条件:波源和介质。
•1)什么是波?
声波
绳子传播的波
水波
什么是地震波?
•弹性波:弹性介质中传播的波
•地震波是地下岩层中传播的弹性波
• 弹性波的产生
2、弹性介质与粘弹性介质

第1章地震波动力学

第1章地震波动力学
第一节 地震波的基本概念
◆一、地震波是在地层中传播的弹性波 ◆二、地震波的几个特征 ◆三、地震波的传播特征
43
二、波的几个特征
1.波阵面(波前、波后)
波阵面—波从震源出发向四周传播,在某一时刻,
把波到达时间各点所连成的面,简称波面。
波前—振动刚开始与静止时的分界面,即刚要开始
振动的那一时刻。同样,振动刚停止时刻的分界面 为波后。波前或波后是用面表示的,不是曲线。
80
一、地震地质介质的简化
一般情况下,对地下介质常见的简化分类: 1、均匀介质 2、水平层状介质 3、连续介质
81
82
83
84
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第二节 一个分界面情况下共炮点反射波的时距曲线
一、地震地质介质的简化 二、野外观测方式的介绍 三、一个分界面共炮点反射波时距曲线方程 四、正常时差\动校正 五、倾角时差 六、时距曲面和时间场
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2、惠更斯(huygens)原理
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平面波
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第一节 地震波的基本概念 惠更斯原理的应用
惠更斯原理是利用波前面的概念来解释传播问 题的。因此可用图法绘出各种波的波面。 惠更斯原理可以确定波的传播方向,而不能确 定沿不同方向传播的振动的振幅 ,只是给出了几 何位置,没有涉及波到达新位置的物理状态。
三、一个分界面共炮点反射波时距曲线方程
时距曲线 定义 表示波从震源出发,传播到测线上各观测 点的旅行时间t,同观测点相对于激发点的 距离x之间的关系曲线。
X=offset 炮检距 一般情况下不是波传播的实际路径的长度。
96
讨论时距曲线的实际意义
1. 不同的波具有不同的时距曲线,具有不同的特点。
5
一、地震波是在地层中传播的弹性波

地震波传播的频散与衍射效应研究

地震波传播的频散与衍射效应研究

地震波传播的频散与衍射效应研究地震是自然界中一种常见的地球物理现象,地震波是由地震源产生的机械波传播在地球内部的一种形态。

地震波传播过程中,会遇到频散与衍射现象,本文将对地震波传播中的频散与衍射效应进行研究。

一、地震波传播的频散效应地震波的频散效应是指地震波在传播过程中的频率特性变化。

频散效应是由于不同频率的地震波在地球介质中的传播速度不同所引起的。

在地震波传播中,波长越大的低频地震波传播速度相对较快,而波长较短的高频地震波传播速度相对较慢。

这种频率特性的不同导致地震波在传播过程中逐渐发生分散,即低频分散,高频衰减。

这种频散效应对地震波的传播路径和传播距离都有重要影响。

频散效应的研究有助于我们更好地理解地震波传播机制,对地震波的监测与预测等都具有重要意义。

通过采集和分析地震波的频散特性,可以推测地震源的位置、地壳结构以及地震的烈度等信息。

二、地震波传播的衍射效应地震波传播过程中,当地震波遇到介质的边界或有缺陷的地层时,会发生衍射现象。

衍射是指波在遇到障碍物或缺陷时,通过弯曲或传播的一种现象。

衍射效应对地震波的传播路径以及波形的改变都产生显著的影响。

它使地震波能够绕过地层中的障碍物传播,使得地震波能够在地表产生反射、折射、干涉等现象。

通过研究地震波的衍射效应,可以揭示地下地质结构信息,对地震勘探、地下资源勘查以及岩土工程等领域具有重要意义。

三、地震波传播的频散与衍射效应的研究方法1. 实验方法在地震波传播研究中,实验方法是一种重要的手段。

通过设置合适的实验装置,模拟地震波在不同地质条件下的传播过程,可以获取地震波的传播路径、传播速度以及频散与衍射效应的相关参数。

2. 数值模拟方法数值模拟方法是一种常用的研究地震波传播的手段。

通过利用数学模型和计算机算法,可以模拟地震波在不同介质中的传播过程,并研究频散与衍射效应。

数值模拟方法可以更好地掌握地震波传播过程中的细节信息,对研究地震波的频散与衍射效应提供了重要的工具。

最先感受到的地震波是横波还是纵波

最先感受到的地震波是横波还是纵波

最先感受到的地震波是横波还是纵波地震是一种地球表面及内部受到强烈震动的现象,它是由地球内部能量的释放引起的。

地震波是地震能量传播的方式,它可分为横波和纵波两种类型。

那么最先感受到的地震波是横波还是纵波呢?本文将从物理学角度解析这个问题。

地震波的传播方式是由地震震源产生的能量向周围空间扩散而形成的。

在地震发生时,最先传播到观测点的地震波被称为初至波,它是震源释放的能量经过地球内部传播到地表的第一波。

首先,我们来了解一下横波和纵波的特点。

横波是指波动方向垂直于能量传播方向的波动,而纵波则是指波动方向与能量传播方向一致的波动。

横波的传播方式类似于水面上的波浪,而纵波则类似于弹簧的振动。

横波具有扰动垂直传播方向的特点,而纵波则是沿着传播方向形成压缩和稀疏的波动。

根据地震波的传播速度,我们可以推断最先感受到的地震波是纵波。

事实上,纵波的传播速度通常要比横波快,因为纵波是通过介质中的弹性变形传播的,它的传播速度与介质的密度和弹性有关。

对于地球这个复杂的介质体系来说,纵波的传播速度通常大于横波的传播速度。

因此,在地震发生后最初抵达的地震波往往是纵波。

除了传播速度之外,地震波的振动方向也可以帮助我们判断最先感受到的地震波类型。

纵波的振动方向与其传播方向一致,所以当纵波到达观测点时,观测点会产生类似于前后振动的感觉。

而横波的振动方向垂直于传播方向,所以当横波到达观测点时,观测点会产生类似于左右摆动的感觉。

根据地震灾害报道中的幸存者回忆,大多数人在地震刚开始时会感受到一种前后摇晃的感觉,这与纵波的传播特点相吻合。

在地震发生后,地震波会在地球内部以不同类型和速度传播。

当地震波传播到地表时,会引起地面的震动,进而影响到人类和建筑物。

而最先到达的地震波通常是纵波,也是最具破坏力的地震波之一。

此时,人们可能会感受到地面的颤动、建筑物的晃动以及听到一些隆隆声。

然而,需要指出的是,地震波的传播方式还会受到地震震源的性质、震源到观测点的距离以及地球内部介质结构等因素的影响。

地震检波器原理

地震检波器原理

地震检波器原理
地震检波器可以检测地震波的原理如下:
1. 地震波的产生:当地壳发生断裂或移动时,会产生能量释放,形成地震波。

地震波分为P波、S波和表面波等类型。

2. 接收地震波:地震检波器设备安放在地面或地下,用于接收地震波的传播。

一些常见的地震检波器包括地震计、加速度计、地震传感器等。

3. 检测原理:地震波通过地震检波器的感应器,例如压电器件等,产生机械应力或电信号。

这些信号可以转化为电信号,通过放大器和滤波器处理后,被记录和分析。

4. 记录和分析:地震检波器将接收到的地震波信号转化为电信号后,在地震计或其他设备上记录下来。

这些数据可以被地震学家和地质学家用来研究地震的特性和发生地点,以及为地震预测和防灾提供重要信息。

总之,地震检波器原理是通过感应器将接收的地震波转化为电信号,通过记录和分析这些信号来研究地震的特性和预测地震风险。

地震横波_精品文档

地震横波_精品文档

地震横波地震是地球上普遍存在的自然现象,它可以给人类社会带来巨大的破坏和伤亡。

地震波是地震释放的能量在地球内部传播的结果,它以波动的形式传播。

根据地震波的传播方向和振动方向的关系,地震波可以分为纵波和横波两种类型。

本文将重点讨论地震横波的特性和影响。

地震横波是地震波中的一种,它的振动方向与地震波的传播方向垂直。

与纵波相比,地震横波的振动方式更为复杂,振动方向在传播过程中也会发生变化。

地震横波的振幅相对较小,传播速度也较慢,但它具有较强的穿透力,可以在岩石和土壤中传播较长距离。

地震横波对建筑物和基础设施造成的破坏主要表现为振动的水平力量。

当地震横波传播到建筑物时,由于振动方向与建筑物的结构垂直,会给建筑物的墙壁、柱子等结构件带来横向的挤压和变形力量。

这种挤压和变形力量容易导致建筑物结构的破坏和倒塌。

因此,在地震设计与抗震建筑中,需要对地震横波的作用进行充分考虑,采取相应的抗震设计措施。

地震横波还对地下水、土质地基等地下结构产生影响。

由于地震横波的传播速度较慢,地下水和土质地基在地震横波的作用下会发生振动。

这种振动会导致地下水位的变动和土壤的液化现象,对地下管线、桥梁等地下结构的稳定性和安全性带来威胁。

因此,在地震灾害防治中,需要对地下结构的地震横波作用进行综合评估,制定相应的防护措施,保障地下结构的稳定运行。

除了对建筑物和地下结构的影响外,地震横波还对地表地貌和地理环境产生一定的影响。

在地震发生区域,地震横波能够引起地表的摆动和地表的变形。

这些地表变动会导致土壤的沉降和隆起现象,引发地表地貌的变化。

此外,地震横波还会引发地震断裂带的扩展和形成,进一步改变地理环境的格局。

地震横波的影响范围广泛,需要进一步深入研究和监测。

为了更好地理解和应对地震横波的影响,地震研究人员和工程师们进行了大量的相关研究和实验。

通过对地震横波的传播规律和作用机制的研究,可以提高地震预警系统的准确性和可靠性,为地震灾害的预防和减轻提供有效的技术支持。

地震波的特性和传播讲解

地震波的特性和传播讲解

应用几何方程求出相对应的应变分量:
x y z 0, xy yz 0
xz
w1 u df1(x VSt) (x VSt) d
x z d (x VSt) x
d
f1( )
x VSt
说明弹性介质的每一个点都始终处于z及x方向的简单剪切状态。
1


2
;
sin sin
3 1
Vsb Vsa
B1 B2 B5 0
a sin 21(B1 B2 ) B5b sin 23 0
地震波的传播规律
内容
一 地震波在介质中的传播 1 平面波的传播 2 球面波的传播 惠更斯-菲涅尔原理 克希霍夫积分解
二 地震波在介质分界面处的传播 1 面波 2 地震波在界面处的反射和透射 3 地震波的能流密度和几何扩散
一 地震波在介质中的传播
1 平面波的传播 当地震波在离震源足够远处,波前变得足够平,
d
f1( )
x Vpt
其余的应变分量都等于零,说明弹性介质的每一个点 都始终处于方向的简单拉压状态。
由物理方程求应力分量:
x

t

2 x

(

2) x

E (1 ) (1)(1 2)
x

y

t

2 y

x

E (1 )(1
2 )
x
z

t

2 z

x

E (1 )(1
2 )
x
xy yz zx 0
各个正应力分量之间的关系为:

地震勘探第二章--地震波的产生和类型1

地震勘探第二章--地震波的产生和类型1
用时间较长/很长时, 用时间较长 很长时,岩石又表现出塑 很长时 性性质。 性性质。
弹性模量描述了物体的弹性性质。 弹性模量描述了物体的弹性性质。常用的弹性模量有五个 1、杨氏模量E 、杨氏模量 杨氏模量是最简单的沿一个方向拉伸或压缩的情况, 杨氏模量是最简单的沿一个方向拉伸或压缩的情况 , 应力与 应变成正比,其比例常数E即杨氏模量 即杨氏模量。 应变成正比,其比例常数 即杨氏模量。它表示物体对受力作用 的阻力(或形变 的度量.坚实物体对拉伸力的阻力愈大(或形变 或形变)的度量 的阻力 或形变 的度量 . 坚实物体对拉伸力的阻力愈大 或形变 愈小), 值愈大。 愈小 ,则E值愈大。T=E*e 值愈大 2.体变模量K .体变模量 在静水压力均匀作用在物体上时, 在静水压力均匀作用在物体上时 , 应力与应变的比例常数是 体变模量K。如果静水压力为P, 体变模量 。如果静水压力为 ,它使物体体积相对产生微小变 定义为: 化 θ ,则K定义为: 定义为
⑵菲涅尔原理:(惠氏原理的补充) 菲涅尔原理: 惠氏原理的补充) 任一点子波视作来自各方向子 波的迭加的总振动。 波的迭加的总振动。 同一波阵面上的各点所发出的子波 经传播在空间相遇时可以相互迭加 产生干涉。 产生干涉。 在某观测点观测到的是来自各点子 波迭加后的总扰动。 波迭加后的总扰动。
费马原理(最小时间原理)
γ
PS
1
2
P
12
P
γ
S
(p1s1、p1s2为转换波) 为转换波)
第二章 地震波的产生和类型
地震波是弹性波
纵波 横波 面波 反射波 透射波 折射波
地震波在岩石中传播 讨论条件: 一、 讨论条件: ⒈波动—是质点振动在介质中的传播 波动 是质点振动在 弹性波或 为弹性波或机械波 地下岩石 岩石为 ⒉地下岩石为均匀的各向同性的完全 弹性体 岩石存在有两面性: 存在有两面性 ⒊岩石存在有两面性:弹性和塑性
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地震波
地震波
地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。

分类
地震波按传播方式分为三种类型:纵波、横波和面波。

纵波、横波
纵波,又称P波,是推进波,地壳中传播速度为5.5~7千米/秒,最先到达震中,它使地面发生上下振动,破坏性较弱。

横波,又称S波,是剪切波:在地壳中的传播速度为3.2~4.0千米/秒,第二个到达震中,它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强。

面波又称L波,是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。

其波长大、振幅强,只能沿地表面传播,是造成建筑物强烈破坏的主要因素。

P波和S波的实际传播速度取决于岩石的密度和内在的弹性。

对线弹性物质而言,当波与运行方向无关时,波速仅取决于两个弹性性质,称为弹性模量:岩石的体积模量E和剪切模量G。

面波
当P波和S波到达地球的自由面或位于层状地质构造的界面时,在一定条件下会产生其他类型地震波。

这些波中最重要的是瑞利波和勒夫波。

这两类波沿地球表面传播;岩石振动振幅随深度增加而逐渐减小至零。

勒夫波
勒夫波又称Q波。

是地震面波中最简单的一种类型。

它们是以1912年首次描述它们的勒夫的姓名命名的。

是一种表面波通过切变波在表层内的多次内反射而传播。

在半无限介质之上出现低速层的情况下,一种垂直于传播方向的在水平面内振动的波。

这个类型的波使岩石质点运动类似SH波,运动没有垂向位移。

岩石运动在一垂直于传播方向上在水平面内从一边到另一边。

虽然勒夫波不包括垂直地面运动的波,但它们在地震中可以成为最具破坏性的,因为它们常具有很大振幅,能在建筑物地基之下造成水平剪切。

瑞利波
瑞利波Rayleighwave,瑞利面波具有相当不同的地面运动。

地震学中称其为R波或L波。

于1885年首次由瑞利(LordRayleigh)描述,它们是地震波中最近似水波的。

岩石质点向前、向上、向后和向下运动,沿波的传播方向作一垂直平面,质点在该平面内运动,描绘出一个椭圆。

勒夫波和瑞利波的速度总比P波小,与S波的速度相
等或小一些。

Rayleigh波是一种沿着自由表面传播的波,地球-空气界面可以看作是自由界面。

Rayleigh波是P波与S波干涉的结果。

质点运动轨迹在均匀介质中为逆时针方向。

成椭圆极化。

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