《地震波动力学》课程教学大纲

《地震波动力学》教学大纲一、课程基本信息课程名称地震波动力学CourseName课程编码GEO223321020开课院部地球科学与技术学院课程团队波动地物类课程教学团队学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时0适用专业本研一体化班（油气地学类）授课语言中文先修课程程序设计（C）、数学分析（2-1）、数学分析（2-2）、线性代数与解析几何、大学物理（2-1）、大学物理（2-2）、数值计算方法、数学物理方法、地球物理勘探基础与应用、矩阵理论、弹性波动力学、信号分析与处理 、地震资料数字处理方法（双语）课程简介（限选）本课程是应用地球物理方向硕士研究生的重要学位课，是学习地球物理新理论、研发地球物理新方法新技术研发的重要基础。作为研究生在具备一定的地震勘探知识和技能的基础上的重要提升，可称之为《高等地震波场理论》。本课程旨在巩固已有的基础知识和基础理论，对非均匀、非完全弹性、各向异性以及双相介质等复杂介质中地震波的传播特点有较为系统的了解。学会利用弹性动力学的基本原理和方法解决与地震波传播有关的实际问题。本课程要用到较多的数学和物理学的基础知识，要求学习者必须具有坚实的数理基础。由于本课程是大学所学基础知识的提高课，所以还要求学生同时掌握有关地震勘探的基本原理和地震资料数字处理及解释的相关知识，学习时将地震波理论与地震勘探技术紧密结合。既要掌握理论的来龙去脉，又要注意理解其物理意义。Thiscourseisanimportantdegreecourseforpostgraduatesmajoringinappliedgeophysics.Itisthemostimportantfoundationintheoreticalstudyandtechnicdevelopingforgeophysicists.Asanimportantpromotionforgraduatestudentsonthebasisofpossessingcertainknowledgeandskillsofseismicexploration,itcanbecalled"advancedtheoryofseismicwavefields".Thepurposeofthiscourseistoconsolidatetheexistingbasicknowledgeandtheories,andtohaveasystematicunderstandingofthepropagationcharacteristicsofseismicwavesincomplexmediasuchasheterogeneous,incompleteelasticity,anisotropyandtwo-phasemedia.Learntousethebasicprinciplesandmethodsofelasticdynamicstosolvepracticalproblemsrelatedtoseismicwavepropagation.Thiscourserequiresmorebasicknowledgeofmathematicsandphysics,andrequireslearnerstohaveasolidmathematicalfoundation.Sincethiscourseistheimprovementcourseofthebasicknowledgelearnedintheuniversity,studentsarealsorequiredtomasterthebasicprinciplesofseismicexplorationandtherelevantknowledgeofdigitalprocessingandinterpretationofseismicdataatthesametime,whenlearning,theseismicwavetheoryiscloselycombinedwithseismicexplorationtechnology.Weshouldnotonlymastertheinsandoutsofthetheory,butalsopayattentiontounderstandingitsphysicalmeaning.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M4目标4：能够利用数学、物理学和地质学知识和方法进行地球物理建模，并学会求解方法。是三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节10绪论介绍课程的特点、内容、发展历史和现状，对学生的学习要求等/2讲授2阅读21地震波理论基础回顾弹性理论的基础知识，明确波动方程的导出步骤。结合学生已有的地震勘探知识，并对经典波动方程的适用条件进行讨论/2讲授2作业32球面波理论平面波、球面波、柱面波的解及其相互关系，球面波的合成与分解。结合实际资料，分析三种极化波的特点，对不均匀波、折射波产生进行讨论/4讲授4作业43层状介质中的波反射透射理论的研究方法，AVO技术，层状介质的传递矩阵解法，Tau-p域合成记录及其特点，垂向不均匀介质中的波动特点、反射透射问题及其滤波效应/4讲授4作业54粘弹性介质中的波粘弹机制分析、基本粘弹模型与复合模型的构建，对应原理，粘弹介质中的不均匀波，粘弹界面的反射和透射问题，及其与弹性界面的对/4讲授4阅读65各向异性介质中的波各向异性概述、各向异性的类型、地震勘探中的各向异性成因及其特点、各向异性波动方程及波动特点、弱各向异性、各向异性参数、反射和透射及其与各向同性的对比/4讲授4作业76孔隙介质中的波双相介质概述、等效介质理论及其典型模型、Gassmann理论、Biot双相介质理论、反射和透射问题、双相介质理论的适用范围，及其与单相介质的对比/4讲授4作业87积分地震学Kirchhoff积分理论，Rayleigh积分的适用条件，反向递推的思想，任意形状的绕射波场的计算/2讲授2阅读98波动方程的数值解法有限差分法的基本算法，有限元法的基本算法，各种正演方法的特点及其适应性，存在的问题及其注意事项/4讲授4阅读109专题讨论学术专题讲座与讨论/2讨论2复习四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1课后作业5~6次，每次8-9分,占45%左右。40%2结课报告或期末考试结课报告或期末考试，占35-40%。40%3日常考勤日常考勤，占20%左右。20%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1/课后作业40%占45%左右，共5~6次作业，每次8-9分，但是左侧这个选项里没有45%，便选了40%。2/结课报告或期末考试40%占35%~40%，根据学生的学习情况，撰写结课报告，或期末开卷考试，或现场答辩。3/日常考勤20%占20%左右，根据日常考勤打分。评分等级说明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D