第五节连续介质中地震波的运动学2

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第五节 连续介质中地震波的运动学,物探部解释组,1,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,2,三、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,。,3,如图：,4,回折波的每条射线都有自己的最大穿透深度,z,max,，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,5,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,6,两式消去,P,化为,将,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,7,当地面沿,x,轴观测时，把,Z=0,代入式，得到回折波时距曲线方程,如图：,8,v(z)=v,o,(1+,z),中，,V,O,=1880,米,/,秒，,=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,v,0,的均匀介质中的，直达波时距曲线（直线）是基本上重合的。,9,四,、,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)=v,o,(1+,z),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，,Z,max,，,有一条射线的,Z,max,正好等于,H,，对于,Z,max,H,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,Z,max,=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。,11,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,12,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)=v,o,(1+,z),连续介质平均速度：,13,代入具体数据得到,V,av,(H),如图为,式得到的连续介质反射波时距曲线和用具有,V,av,的均匀介质代替后的反射波时距曲线。,14,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,V,2,V,（,H,）。,15,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,16,