第1章地震波動(dòng)力學(xué)教材

1地震勘探原理第一章地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)2第一章地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)地震波運(yùn)動(dòng)學(xué)：研究在地震波傳播過(guò)程中的地震波波前的空間位置與其傳播時(shí)間的關(guān)系(研究波的傳播規(guī)律)，以及這種時(shí)空關(guān)系與地下地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系。

它是用波前、射線等幾何圖形描述波的運(yùn)動(dòng)（傳播）過(guò)程和規(guī)律，與幾何光學(xué)的一些原理相似，所以也稱為幾何地震學(xué)。認(rèn)識(shí)兩個(gè)概念：地震波運(yùn)動(dòng)學(xué)和地震波動(dòng)力學(xué)3第一章地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)地震波動(dòng)力學(xué)：研究地震波在傳播過(guò)程中波形、振幅、頻率、相位等特征的及其變化規(guī)律，以及這些變化規(guī)律與地下的地層結(jié)構(gòu)，巖石性質(zhì)及流體性質(zhì)之間存在的聯(lián)系。地震波動(dòng)力學(xué)是從介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本方程(波動(dòng)方程)出發(fā)來(lái)研究地震波的傳播特點(diǎn)的。從能量的角度來(lái)研究波的特征。4第一章地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)第二節(jié)一個(gè)界面情況下反射波的時(shí)距曲線

第一節(jié)

地震波的基本概念

第三節(jié)地震折射波運(yùn)動(dòng)學(xué)(時(shí)距曲線)

第四節(jié)多層水平反射波時(shí)距曲線

第六節(jié)透射波和反射波垂直時(shí)距曲線

第五節(jié)連續(xù)介質(zhì)中地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)

5第一章地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)第一節(jié)地震波的基本概念◆一、地震波是在地層中傳播的彈性波◆二、地震波的幾個(gè)特征◆三、地震波的傳播規(guī)律6一、地震波是在地層中傳播的彈性波●1、什么是波？●2、什么是彈性波？●3、什么是地震波？●4、地震波的基本類型7波（wave）就是振動(dòng)在介質(zhì)中傳播1、什么是波？8波的幾個(gè)例子1、什么是波？9波的幾個(gè)例子1、什么是波？101、什么是波？11蝙蝠的眼睛看不見(jiàn)，靠什么導(dǎo)航？1、什么是波？121、什么是波？13手機(jī)是一個(gè)小型的，但能量很強(qiáng)的電磁波發(fā)生器，其工作頻率在890MHZ—965MHZ之間1、什么是波？14一、地震波是在地層中傳播的彈性波1、什么是波？2、什么是彈性波？3、什么是地震波？4、地震波的基本類型物體的分類15▲按固體在外力作用下的形變特征，可將固體分為：彈性介質(zhì)和塑性體▲彈性體--當(dāng)使介質(zhì)產(chǎn)生形變的外力撤消后，介質(zhì)能立即并完全恢復(fù)到原始狀態(tài)的物體；反之，稱為塑性體?！谕饬ψ饔孟拢矬w即可顯示為彈性，又可顯示為塑性。2.什么是彈性波？16彈性介質(zhì)與彈性波2.什么是彈性波？▲形成彈性波的條件？17一、地震波是在地層中傳播的彈性波1、什么是波？2、什么是彈性波？3、什么是地震波？4、地震波的基本類型18地震波是一種在巖層中傳播的彈性波。3、什么是地震波？19天然地震的震源在地球深部。3、什么是地震波？203、什么是地震波？213、什么是地震波？223、什么是地震波？233、什么是地震波？243、什么是地震波？253、什么是地震波？263、什么是地震波？27海上空氣槍激發(fā)地震波3、什么是地震波？283、什么是地震波？293、什么是地震波？303、什么是地震波？31一、地震波是在地層中傳播的彈性波1、什么是波？2、什么是彈性波？3、什么是地震波？4、地震波的基本類型324、地震波的基本類型334、地震波的基本類型344、地震波的基本類型354、地震波的基本類型364、地震波的基本類型374、地震波的基本類型38橫波4、地震波的基本類型394、地震波的基本類型404、地震波的基本類型414、地震波的基本類型424、地震波的基本類型43第一章地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)第一節(jié)地震波的基本概念◆一、地震波是在地層中傳播的彈性波◆二、地震波的幾個(gè)特征◆三、地震波的傳播特征441.波陣面(波前、波后)波陣面—波從震源出發(fā)向四周傳播，在某一時(shí)刻，把波到達(dá)時(shí)間各點(diǎn)所連成的面，簡(jiǎn)稱波面。波前—振動(dòng)剛開(kāi)始與靜止時(shí)的分界面，即剛要開(kāi)始振動(dòng)的那一時(shí)刻。同樣，振動(dòng)剛停止時(shí)刻的分界面為波后。波前或波后是用面表示的，不是曲線。二、波的幾個(gè)特征45必須記住：波是不斷前進(jìn)的，從而波前和波后這兩個(gè)曲面也在隨著時(shí)間不斷然地推進(jìn)。不指明哪一個(gè)時(shí)刻來(lái)談?wù)摬ㄇ昂筒ê笫菦](méi)有明確意義的。波陣面的形狀決定波的類型，可分為球面、平面和柱面波等。平面波--波前是平面(無(wú)曲率)，象是一種在極遠(yuǎn)的震源產(chǎn)生的。這是地震波解析中的一種常用的假設(shè)。球面波--由點(diǎn)源產(chǎn)生的波，向四周傳播，波面是球面。二、波的幾個(gè)特征46二、波的幾個(gè)特征47在均勻各向同性介質(zhì)中，同一個(gè)震源，在近距離的波為球面波，在遠(yuǎn)距離的地方可看成平面波。在地震勘探中，由于傳播路線長(zhǎng)而接收點(diǎn)小常把地震波看作為平面波。球面波可以看成平面波二、波的幾個(gè)特征482.波線(射線)射線—是用來(lái)描述波的傳播路線的一種表示。

在一定條件下，認(rèn)為波及其能量是沿著一條“路徑”從波源傳到所觀測(cè)的一點(diǎn)P。這是一條假想的路徑，也叫波線。射線的特征：

1)總是與波陣面垂直；

2)波動(dòng)經(jīng)過(guò)每一點(diǎn)都可以設(shè)想有這么一條波線；二、波的幾個(gè)特征493.振動(dòng)曲線和波形曲線某點(diǎn)振動(dòng)隨時(shí)間的變化的曲線稱為振動(dòng)曲線，也稱振動(dòng)圖。注意，一條振動(dòng)曲線只反映一個(gè)點(diǎn)的振動(dòng)。不同的質(zhì)點(diǎn)可能有不同的振動(dòng)曲線二、波的幾個(gè)特征50多條振動(dòng)曲線組成地震記錄二、波的幾個(gè)特征51波形曲線--在同一時(shí)刻各點(diǎn)的位移畫(huà)在同一圖上形成的曲線，它表示各點(diǎn)振動(dòng)位置與各點(diǎn)位置的關(guān)系。波形圖的描繪，在某時(shí)刻各點(diǎn)振動(dòng)之間的關(guān)系，不同的時(shí)刻有不同的波形曲線；地震勘探中，沿測(cè)線畫(huà)出的波形曲線，也稱波剖面。二、波的幾個(gè)特征52二、波的幾個(gè)特征4、地震子波53二、波的幾個(gè)特征54二、波的幾個(gè)特征55二、波的幾個(gè)特征56二、波的幾個(gè)特征57二、波的幾個(gè)特征58二、波的幾個(gè)特征595.描述地震波的幾個(gè)參數(shù)波隨時(shí)間的變化，一種最簡(jiǎn)單的形式是簡(jiǎn)諧波(正弦波)，用正弦的形式表示：

Asin(ωt+φ)

A-振幅，ω=2πf為圓頻率，φ-初相位。簡(jiǎn)諧波為單頻波，是一種理想的振動(dòng)，振動(dòng)頻率等于波源頻率，周期和頻率有固定值。大多數(shù)形式較復(fù)雜的波，可以用簡(jiǎn)諧波的疊加來(lái)表示，方法是傅氏(頻譜)分析。二、波的幾個(gè)特征60（1）主波長(zhǎng)、主周期和主頻率地震波是一種復(fù)雜的波，是一種非正弦波，不能籠統(tǒng)地討論周期或頻率，最好用頻譜討論。一般用主波長(zhǎng)、主周期和主頻率來(lái)表征地震波。簡(jiǎn)單地確定地震波主頻、主波長(zhǎng)和主周期的方法：以主振動(dòng)相鄰兩個(gè)波峰(或波谷)為一個(gè)主周期。主頻也可由頻譜分析得到。二、波的幾個(gè)特征61（2）視速度、視波長(zhǎng)當(dāng)涉及的波速和波長(zhǎng)時(shí)，我們是沿著波的傳播方向來(lái)考慮問(wèn)題。視速度—當(dāng)波的傳播方向與觀測(cè)方向不一致(夾角θ)時(shí)，觀測(cè)到的速度并不是波前的真速度V，而是視速度Va。同樣，此時(shí)的波長(zhǎng)為視波長(zhǎng)λa。二、波的幾個(gè)特征62二、波的幾個(gè)特征63第一章地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)第一節(jié)地震波的基本概念◆一、地震波是在地層中傳播的彈性波◆二、波的幾個(gè)特征◆三、地震波的傳播規(guī)律64三、地震波的傳播規(guī)律第一節(jié)地震波的基本概念4、斯奈爾(Snell)定律65三、地震波的傳播規(guī)律1、反射和透射66波阻抗指的是介質(zhì)(地層)的密度和波的速度的乘積(Zi=ρiVi，i為地層)，在聲學(xué)中稱為聲阻抗，在地震學(xué)中稱波阻抗。波的反射和透射與分界面兩邊介質(zhì)的波阻抗有關(guān)。只有在Z1≠Z2的條件下，地震波才會(huì)發(fā)生反射，差別越大，反射也越強(qiáng)。第一節(jié)地震波的基本概念1、反射和透射67①反射線、入射線分居法線的兩側(cè)；②反射角α’等于入射角α；③反射線、入射線和法線所構(gòu)成的的平面為射線平面，垂直與界面。反射定律2、反射和透射定律68反射路徑的虛震源作圖法入射線OP在分界面P點(diǎn)入射，過(guò)P點(diǎn)的法線為NN’，從震源O向分界面作垂線OD并延長(zhǎng)，與反射線的反方向延長(zhǎng)線相交于O*，把此點(diǎn)作為一個(gè)虛震源。這時(shí)反射線可以看成是由O*點(diǎn)射出來(lái)的。第一節(jié)地震波的基本概念69透射定律透射定律只確定了透射線的方向70反射和透射系數(shù)入射時(shí)，反射系數(shù)和透射系數(shù)可用波阻抗來(lái)表示。反射系數(shù)透射系數(shù)R+T=1第一節(jié)地震波的基本概念713、斯奈爾(Snell)定律第一節(jié)地震波的基本概念72綜合反射定律和透射定律的內(nèi)容，擴(kuò)展到多層水平層狀介質(zhì)的情況，則可以得到如下形式的斯奈爾(Snell)定律：

Vp1,Vp2,......Vpi—為各層的縱波速度

P—為一常數(shù)，稱為射線路徑參數(shù)。第一節(jié)地震波的基本概念73波在介質(zhì)中由一點(diǎn)傳播到另一點(diǎn)的可以沿許多條不同的路線傳播。費(fèi)馬原理指出波在各種介質(zhì)中的傳播路線，滿足所用時(shí)間為最短的條件(旅行時(shí)為極小)。費(fèi)馬原理示意圖4、費(fèi)馬原理(Fermat’sprinciple)1660年第一節(jié)地震波的基本概念74費(fèi)馬原理指的是波在介質(zhì)中由一點(diǎn)傳播到另一點(diǎn)的沿最小旅行時(shí)的路線傳播，而不是沿最短路徑傳播。注意：第一節(jié)地震波的基本概念755、惠更斯(huygens)原理1在前進(jìn)的波前成上每一點(diǎn)都可以看作一個(gè)二次的震(波)源，且后一時(shí)刻的波前面就是基于前一時(shí)刻的波前面所激發(fā)的所有二次波的包絡(luò)面。2另一種表述：在波前面上的任意一個(gè)點(diǎn)，都可以看成是一個(gè)新的波(震)源，叫子波源。每個(gè)子波源都向各方發(fā)出波，叫子波,子波以所處點(diǎn)的速度傳播。第一節(jié)地震波的基本概念762、惠更斯(huygens)原理77平面波78惠更斯原理的應(yīng)用惠更斯原理是利用波前面的概念來(lái)解釋傳播問(wèn)題的。因此可用圖法繪出各種波的波面。惠更斯原理可以確定波的傳播方向，而不能確定沿不同方向傳播的振動(dòng)的振幅,只是給出了幾何位置，沒(méi)有涉及波到達(dá)新位置的物理狀態(tài)。第一節(jié)地震波的基本概念79第一章地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)第二節(jié)一個(gè)界面情況下反射波的時(shí)距曲線

第一節(jié)

地震波的基本概念

第三節(jié)地震折射波運(yùn)動(dòng)學(xué)

第四節(jié)多層水平反射波時(shí)距曲線

第六節(jié)透射波和反射波垂直時(shí)距曲線

第五節(jié)連續(xù)介質(zhì)中地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)

80一、地震地質(zhì)介質(zhì)的簡(jiǎn)化二、野外觀測(cè)方式的介紹三、一個(gè)分界面共炮點(diǎn)反射波時(shí)距曲線方程四、正常時(shí)差\動(dòng)校正五、傾角時(shí)差六、時(shí)距曲面和時(shí)間場(chǎng)第二節(jié)一個(gè)分界面情況下反射波的時(shí)距曲線一般情況下，對(duì)地下介質(zhì)常見(jiàn)的簡(jiǎn)化分類：1、均勻介質(zhì)2、水平層狀介質(zhì)3、連續(xù)介質(zhì)81一、地震地質(zhì)介質(zhì)的簡(jiǎn)化8283848586一、地震地質(zhì)介質(zhì)的簡(jiǎn)化二、野外觀測(cè)方式的介紹三、一個(gè)分界面共炮點(diǎn)反射波時(shí)距曲線方程四、正常時(shí)差\動(dòng)校正五、傾角時(shí)差六、時(shí)距曲面和時(shí)間場(chǎng)第二節(jié)一個(gè)分界面情況下共炮點(diǎn)反射波的時(shí)距曲線87二、野外觀測(cè)方式的介紹88零偏移距激發(fā)89共炮點(diǎn)激發(fā)9091共炮點(diǎn)激發(fā)的兩種方式929394一、地震地質(zhì)介質(zhì)的簡(jiǎn)化二、野外觀測(cè)方式的介紹三、一個(gè)分界面共炮點(diǎn)反射波時(shí)距曲線方程四、正常時(shí)差\動(dòng)校正五、傾角時(shí)差六、時(shí)距曲面和時(shí)間場(chǎng)第二節(jié)一個(gè)分界面情況下反射波的時(shí)距曲線96三、一個(gè)分界面共炮點(diǎn)反射波時(shí)距曲線方程

時(shí)距曲線定義表示波從震源出發(fā)，傳播到測(cè)線上各觀測(cè)點(diǎn)的旅行時(shí)間t，同觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于激發(fā)點(diǎn)的距離x之間的關(guān)系曲線。X=offset炮檢距一般情況下不是波傳播的實(shí)際路徑的長(zhǎng)度。97討論時(shí)距曲線的實(shí)際意義不同的波具有不同的時(shí)距曲線，具有不同的特點(diǎn)。各種波時(shí)距曲線的特點(diǎn)是在地震記錄上識(shí)別各種類型地震波的重要依據(jù)。2.但在一點(diǎn)激發(fā)多道接收的地震記錄與實(shí)際地質(zhì)構(gòu)造是不對(duì)應(yīng)的。為了把反射波時(shí)距曲線校正為能反映地下界面形態(tài)的自激自收記錄，必須研究時(shí)距曲線。98以直達(dá)波為例99100101直達(dá)波102103104三、一個(gè)分界面反射波時(shí)距曲線方程

105單邊放炮1.106中間放炮這是一條什么曲線？107雙曲線108109模型試驗(yàn)記錄110實(shí)例地震記錄111實(shí)例地震記錄反射波112實(shí)例地震記錄113實(shí)例地震記錄114實(shí)例地震記錄1152.116雙曲線117接收點(diǎn)在下傾方向118119一、地震地質(zhì)介質(zhì)的簡(jiǎn)化二、野外觀測(cè)方式的介紹三、一個(gè)分界面共炮點(diǎn)反射波時(shí)距曲線方程四、正常時(shí)差\動(dòng)校正五、傾角時(shí)差六、時(shí)距曲面第二節(jié)一個(gè)分界面情況下反射波的時(shí)距曲線1201、正常時(shí)差的引出在M點(diǎn)自激自收O點(diǎn)激發(fā)S點(diǎn)接收t0M<tORS。四、正常時(shí)差和動(dòng)校正1212、正常時(shí)差定義定義一

水平界面時(shí)，對(duì)界面上某點(diǎn)以炮檢距x進(jìn)行觀測(cè)得到的反射旅行時(shí)同以零炮檢距(自激自收)進(jìn)行觀測(cè)得到的反射旅行時(shí)之差。這是由于炮檢距不為零引起的時(shí)差。定義二

在水平界面下，各觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于震源的由于炮檢距不同而引起的反射波旅行時(shí)間差。兩種定義是有區(qū)別的，但在水平界面下兩種定義的定量關(guān)系相同。一般采用第一種定義，物理含義準(zhǔn)確。1223、正常時(shí)差的定量計(jì)算或其中代表的是M點(diǎn)的自激自收時(shí)間。123在一定的條件下，用二項(xiàng)式展開(kāi)可以得到簡(jiǎn)單的近似公式。

當(dāng)時(shí)，利用二項(xiàng)式展開(kāi)，有則第二節(jié)一個(gè)分界面情況下反射波的時(shí)距曲線--界面水平時(shí)的正常時(shí)差1244、動(dòng)校正引入？動(dòng)校正1254、動(dòng)校正定義定義：在水平界面的情況下，從觀測(cè)到的反射波旅行時(shí)中減去正常時(shí)差

t，得到x/2處的t0時(shí)間。這一過(guò)程叫正常時(shí)差校正，或稱動(dòng)校正。第二節(jié)一個(gè)分界面情況下反射波的時(shí)距曲線126第二節(jié)一個(gè)分界面情況下反射波的時(shí)距曲線模型試驗(yàn)1275、傾斜界面下的動(dòng)校正1)

界面水平時(shí)，動(dòng)校正后x/2處的自激自收時(shí)間。2）界面傾斜下，動(dòng)校正后的結(jié)果是什么？128動(dòng)校正量計(jì)算：△tф=t-tR’M，

這樣動(dòng)校正后就把t變換成tR’M。由此，精確的動(dòng)校正量是：式中：h0是激發(fā)點(diǎn)O處界面的法線深度；

tR’M=2hM/V，hM是炮檢中點(diǎn)M處界面的法線深度。6.界面傾斜下，怎樣計(jì)算動(dòng)校正量？129已知所以有

130實(shí)際中的做法

用水平界面的公式近似計(jì)算傾斜界面的動(dòng)校正量。

應(yīng)當(dāng)注意：對(duì)傾斜界面的反射波進(jìn)行動(dòng)校正，不是（也不應(yīng)當(dāng)）把t校正成為t0，而是要把t校正成為tR’M。第二節(jié)一個(gè)分界面情況下反射波的時(shí)距曲線131一、地震地質(zhì)介質(zhì)的簡(jiǎn)化二、野外觀測(cè)方式的介紹三、一個(gè)分界面共炮點(diǎn)反射波時(shí)距曲線方程四、正常時(shí)差\動(dòng)校正五、傾角時(shí)差六、時(shí)距曲面第二節(jié)一個(gè)分界面情況下反射波的時(shí)距曲線132五、傾角時(shí)差(DipMoveout)tORS=tOR’S’。

1、傾角時(shí)差的引出第1種情況此時(shí)tORS≠

tOR’S’

，這是由于界面傾斜引起的。第2種情況134定義一：去掉炮檢距的影響，純粹由于界面存在傾角而引起的反射波旅行時(shí)差，稱為傾角時(shí)差。定義二：也可以說(shuō)是由激發(fā)點(diǎn)兩側(cè)對(duì)稱位置觀測(cè)到的來(lái)自同一界面的反射波的時(shí)差。

第二節(jié)一個(gè)分界面情況下反射波的時(shí)距曲線2、傾角時(shí)差概念

為什么tOR’S’與tORS之差就是傾角時(shí)差？1353、傾角時(shí)差的定量計(jì)算同理，對(duì)S’點(diǎn)：

當(dāng)時(shí)，上式用二項(xiàng)式展開(kāi)，且略去高次項(xiàng)可得：

136把震源O點(diǎn)兩邊等距的兩觀測(cè)點(diǎn)的反射波傳播時(shí)間相減得傾角時(shí)差△td：

第二節(jié)一個(gè)分界面情況下反射波的時(shí)距曲線需要注意的是，這里的t0是激發(fā)點(diǎn)O處的自激自收時(shí)間，h是O點(diǎn)處界面的法線深度。

4、傾角時(shí)差的意義

因?yàn)閮A角時(shí)差由傾角引起，所以，如果測(cè)出了界面的傾角時(shí)差，則有可能利用它來(lái)估算界面傾角，而了解界面傾角，這是了解地下構(gòu)造的一個(gè)重要內(nèi)容。

估算傾角：138第二節(jié)一個(gè)分界面情況下反射波的時(shí)距曲線六、時(shí)距曲面的概念如果在一點(diǎn)激發(fā)，而同時(shí)在一個(gè)面上的許多點(diǎn)進(jìn)行接收，若觀測(cè)面是平面，波到達(dá)觀測(cè)面上的各點(diǎn)的時(shí)間t就是觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)（x,y）的二元函數(shù)t=f(x,y)，顯然，函數(shù)t=f(x,y)的圖形是一個(gè)曲面，稱為時(shí)距曲面，函數(shù)t=f(x,y)稱為時(shí)距曲面方程。1、時(shí)距曲面直達(dá)波的時(shí)距曲面是一個(gè)頂點(diǎn)位于激發(fā)點(diǎn)的倒置的圓錐面。139第二節(jié)一個(gè)分界面情況下反射波的時(shí)距曲線2、時(shí)距曲面和時(shí)距曲線之間有如下關(guān)系：1）如果已知時(shí)距曲面，就可以確定沿此觀測(cè)面上任一條測(cè)線的時(shí)距曲線，因?yàn)樗前瑴y(cè)線并平行于t軸的面（測(cè)線是直線時(shí)就是平面與時(shí)距曲面的交線）。2）反之，在觀測(cè)面上沿許多條測(cè)線進(jìn)行觀測(cè)后，根據(jù)所得的許多條時(shí)距曲線，也可以得出時(shí)距曲面。140第一章地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)第二節(jié)一個(gè)界面情況下反射波的時(shí)距曲線

第一節(jié)

地震波的基本概念

第三節(jié)地震折射波運(yùn)動(dòng)學(xué)第四節(jié)多層水平反射波時(shí)距曲線

第六節(jié)透射波和反射波垂直時(shí)距曲線

第五節(jié)連續(xù)介質(zhì)中地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)

141第三節(jié)地震折射波運(yùn)動(dòng)學(xué)1、折射波及其特點(diǎn)2、折射波的時(shí)距曲線方程3、一個(gè)分界面情況下各種地震波時(shí)距曲線的關(guān)系1、折射波及其特點(diǎn)147第三節(jié)地震折射波運(yùn)動(dòng)學(xué)1、折射波及其特點(diǎn)2、折射波的時(shí)距曲線方程3、一個(gè)分界面情況下各種地震波時(shí)距曲線的關(guān)系二、折射波的時(shí)距曲線方程一、一個(gè)水平界面折射波時(shí)距曲線折射波時(shí)距曲線與反射波時(shí)距曲線在起始點(diǎn)相切圖1－12傾斜界面折射波時(shí)距曲線上傾方向下傾方向二、一個(gè)傾斜界面折射波時(shí)距曲線三、水平層狀介質(zhì)折射波時(shí)距曲線167第三節(jié)地震折射波運(yùn)動(dòng)學(xué)1、折射波及其特點(diǎn)2、折射波的時(shí)距曲線方程3、一個(gè)分界面情況下各種地震波時(shí)距曲線的關(guān)系168三、一個(gè)分界面情況下各種地震波時(shí)距曲線的關(guān)系

（1）直達(dá)波時(shí)距曲線是反射波時(shí)距曲線的漸近線，可以從數(shù)學(xué)關(guān)系上加以論證。

（2）折射波時(shí)距曲線與反射波時(shí)距曲線在M1點(diǎn)相切，切點(diǎn)坐標(biāo)：直達(dá)波：反射波：各類地震波時(shí)距曲線間的相互關(guān)系歸納如下：當(dāng)x→∞時(shí)，169（3）直達(dá)波時(shí)距曲線與折射波時(shí)距曲線相交。證明：各種地震波時(shí)距曲線的關(guān)系交點(diǎn)時(shí)間為：170（4）在x<xc區(qū)間內(nèi)，直達(dá)波為初至波（最先接收到的波），在x>xc的區(qū)間，折射波為初至波，而直達(dá)波為續(xù)至波，反射波總是最后接收到（直達(dá)波、折射波、反射波三種波相比）。各種地震波時(shí)距曲線的關(guān)系171第一章地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)第二節(jié)一個(gè)界面情況下反射波的時(shí)距曲線第一節(jié)地震波的基本概念第三節(jié)地震折射波運(yùn)動(dòng)學(xué)第四節(jié)多層介質(zhì)情況下反射波的時(shí)距曲線第六節(jié)透射波和反射波垂直時(shí)距曲線

第五節(jié)連續(xù)介質(zhì)中地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)

172第四節(jié)多層介質(zhì)的反射波時(shí)距曲線

1、多層介質(zhì)的反射波實(shí)際時(shí)距曲線方程1762、討論層狀介質(zhì)時(shí)距曲線的基本思路：

水平層狀介質(zhì)，把目的層Ri界面以上的介質(zhì)設(shè)法用一種均勻介質(zhì)來(lái)代替，并令這種假想的均勻介質(zhì)的波速取某個(gè)值，使得Ri界面以上的介質(zhì)簡(jiǎn)化為均勻介質(zhì)，即變成均勻介質(zhì)模型。

1、總厚度不變2、T0不變第一種方法181用波速為均方根速度的介質(zhì)取代水平層狀介質(zhì)第二種方法其中進(jìn)行二次項(xiàng)展開(kāi)，令，并略去的高次項(xiàng)，得182以P為參數(shù)的水平多層介質(zhì)的時(shí)距曲線方程式。兩邊分別平方，略去

高次項(xiàng)，并消去P，簡(jiǎn)化后多層水平介質(zhì)的時(shí)距曲線方程為其中，稱為均方根速度這兩條時(shí)距曲線有如下兩個(gè)現(xiàn)象：1)在激發(fā)點(diǎn)附近，這兩條時(shí)距曲線是基本上重合的。2)隨著遠(yuǎn)離激發(fā)點(diǎn)，它們逐漸地明顯分開(kāi)，三層介質(zhì)的時(shí)距曲線在下方。這說(shuō)明地震波在三層介質(zhì)傳播時(shí)真正速度要比平均速度大。

結(jié)論：在炮檢距不大時(shí)，可以把多層介質(zhì)的反射波時(shí)距曲線近似地看成雙曲線。四、多層和均勻速度假設(shè)層時(shí)距曲線比較