连续介质中波的时间场和反射波的时距曲线

1、中国地质大学（北京） 课程名称：应用地震学 教师：段云卿 第15册七、连续介质中波的时间场和反射波的时距曲线1 讨论连续介质的思路V=V(z)叫连续介质,用微分的思想，将连续介质分成很多厚度为h的水平薄层，利用水平层状介质的有关结论，然后令h0,速度就变成了连续函数，层状介质便过渡为连续介质。 0 t z2 连续介质V=V（Z）中波的射线和等时线方程（1） 均匀介质中波的射线和等时线方程 O x 等 时 线 射线 z射线方程: （x,z的关系） 等时线方程： （x,z,t的关系）（2） 连续介质中波的射线方程 x dz (z) ds dx 射线 z （3） 连续介质中波的等时线方程3 线性介质

2、中波的射线和等时线方程（1） 射线方程将代入，得射线在震源处与Z轴的夹角。华北地区=1810m/s =0.00026/m特点：线性介质中波的射线是圆弧,圆心在Z=-直线上变动 O B x等 时 面 射线 z P57 图6.2-11（2）等时线方程：将代入，得 (6.2-36) (6.2-37) 特点：线性介质中波的等时线为圆,圆心在Z轴上变动。提问：波在线性介质中走什么样的路径？波从OB是走直线吗？ 波在线性介质中的等时线是什么样的？与均匀介质中的情况比较。4 线性连续介质中的直达波和反射波 O G(x,t) B A x h R z P58 图6.2-12 为什么反射波上下路径对称？(1) 直

3、达波（回折波）指波从震源发出没有碰上界面的作用，直接传播到地面的波，因波线是圆弧，故线性介质中的直达波又叫回折波，每条射线都有一处穿透深度最大。 当时，形成回折波。 当时，形成反射波。最大穿透深度。 h界面的埋深。（2）回折波的时距曲线方程将观测线方程z=0代入等时线方程(6.2-37)中，得 P58 (3） 反射波的时距曲线将观测线方程z=h代入等时线方程(6.2-37)中，得到波从O用时与的关系：再将代入上式，得波从OPG的用时t与x的关系，即时距曲线：（4） 时距曲线的特点只在OA内才能收到反射波和回折波。在A点上方，回折波与反射波的时距曲线相切（二者同路径，或求导证明）连续介质中反射波

4、的时距曲线不是双曲线，但炮检距x不大时可近似成双曲线。八、水平界面转换波的时距曲线（略，自学，P58-59）转换波上、下路径不对称，利用较少。九、绕射波的时距曲线1狭义绕射波 地震波在传播过程中，遇到岩性突变点（断点、尖灭点、超覆点、退覆点、不整合面的起伏等），这些突变点可作为一个新的震源向四周发射地震子波。称为狭义绕射波。2 绕射波的时距曲线。 t 绕射波 反射波 0 d C xh V D R断块长度>波长，用几何地震学断块长度<波长，用物理地震学3 绕射波时距曲线的特点（1） 双曲线（2） 极小点在断点的正上方，可帮助判别断点的位置。 （3） 绕射波与反射波时距曲线的关系a.

5、绕射波时距曲线在反射波的上面。b. 二者在x=2d处相切。十、 多次反射波的时距曲线1定义 一次波（有效波）指经过一个界面反射后便回到地面被接收的反射波。 多次波在一个界面上发生多次反射后回到地面被观测到的反射波。2 多次波的类型。 全程多次波只在地下某一个界面反射多次的波。例如：全程二次波，全程三次波部分多次波 地面经过地下两个或两个以上界面的反射的波。虚反射 R当震源在地面以下时，会有一次反射波发生在地表的多次波。3.全程多次波的时距曲线（1） 全程二次波的时距曲线 Oh R E h2 R P60 图6.2-15 可以证明倾角为的界面R上产生的全程二次波，可以看作倾角为=2的假想的界面上的

6、一次反射波。则有：=2 （两个直角三角形有同一斜边） 代入上式，得 P61（2） 全程n次波的时距曲线可递推出对应的等效界面的倾角=n 法线深度则 P61当=0时，上式成为：注：据=n<可定出多次波最多只能产生几次，这与能量守则相符。（3） 全程多次波时距曲线的特点双曲线倍数关系一次波 n次波当=0时, P189图 即倾角较小时，n次波的垂直反射时间近似为一次波的n倍，利用这一点可初步判断多次波的存在。4 产生多次波的条件： 地下不深处存在反射系数较大的界面例如：火成岩与沉积岩的分界面；基岩顶面；不整合面，煤层。 地表条件：潜水面浅，低速带厚度不大，地表平坦例如：海上多次波。 V=340m/s 海面 海水 V1600m/s 海底 多次波有利还是弊？5 多次波的危害 造成沉积加厚假象 造成构造被掩盖 Geophysics ,P1532-1536 造成断层被掩盖 造成假平点新墨西哥湾，1